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MÓDULOS DE CONTROL UTILIZADOS EN

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1. Carga 2 7 Par metros configurables en un interruptor de transferencia autom tico Los par metros que normalmente controla un interruptor de transferencia con control aut nomo son los siguientes 22 2 7 1 Valores de voltaje frecuencia y corriente Voltaje de la red comercial Monitorea constantemente el voltaje de la red comercial y se puede configurar los l mites entre los cuales necesitamos mantener la carga Fuera de estos l mites se env a la orden de arranque del generador de emergencia y la carga es transferida al generador Voltaje de generador Monitorea el voltaje del generador de emergencia S lo en ciertos niveles configurados es posible transferir la carga al generador Fuera de estos l mites el m dulo de control puede avisar de una falla o continuar esperando antes de transferir la carga Corrientes Algunas transferencias autom ticas pueden monitorear las corrientes en el lado de la red comercial en el lado del generador y en el lado de la carga Dependiendo de la complejidad del m dulo de control as son los par metros que puede controlar Frecuencia Algunas transferencias tienen la posibilidad de configurar los l mites de frecuencia dentro de los cuales queremos operar Tanto en el lado de la red comercial como del lado del generador 2 7 2 Temporizadores Los temporizadores m s importantes que pueden configurarse en una transferencia autom tica son 1 Retraso de arranque Est
2. Cojinetes au n 15 El principio de funcionamiento es sencillo El rotor produce un campo magn tico giratorio de corriente directa el cual induce un voltaje alterno en un estator trif sico que es conducido hacia el exterior y conectado a la carga El voltaje de corriente directa que tiene el rotor principal es producido a partir de un voltaje trif sico que es generado en el rotor de la excitatriz y rectificado por un conjunto de diodos giratorios montados en el mismo rotor de la m quina De acuerdo al tipo de excitaci n que tenga el generador podemos distinguir entre generadores autoexcitados y generadores excitados por im n permanente PMG permanent magnetic generator En los siguientes diagramas se muestra con m s detalle el funcionamiento de cada uno 2 4 1 Generadores autoexcitados En la Figura 11 se muestra un generador autoexcitado de AC El flujo de potencia se da en el orden siguiente 1 Cuando el eje comienza a rotar por acci n del motor diesel por acci n de campo magn tico residual del estator excitador se induce un voltaje en el rotor excitador Este voltaje es rectificado en el sistema de diodos giratorios y producen un voltaje de DC que alimenta el rotor principal 2 El rotor excitador al estar alimentado con DC produce un campo magn tico giratorio que va induciendo un voltaje en los devanados trif sicos del estator principal 3 El voltaje trif sico del estator principal es el que utiliza la car
3. 6 Frequency Alarm Delay gen transient delay 0 secs 10 secs 0 secs 7 Remote Stop Delay Time 0 secs 60 mins 30 secs 8 Cooling Time 0 secs 30 mins 1 min 9 ETS Hold Time 0 secs 60 secs 0 secs 10 Fail To Stop Delay Time 10 secs 60 secs 60 secs 11 Low DC Voltage Alarm Delay Generator 17 Over Current Alarm Type Engine 18 Low DC Voltage Alarm Limit Possible selections 0 secs 60 mins 5 mins 12 Under Frequency OZ OH 0 Warning 1 Shutdown 2 Electrical Trip 0 19 Charge Fail Voltage Alarm Limit Input settings 22 Remote Start Simulated Mains 23 Aux Input 1 see note 5 20 Low Oil Pressure 5 PSI 150 PSI 15PSI 21 High Engine Temperature 90 C 150 C 3 0 input Possible selections OV Possible selections 0 Remote start close to activate 1 Remote start open to activate 2 Simulated mains close to activate 3 Simulated mains open to activate 0 0 Delayed warning close to activate 1 Delayed warning open to active 2 Immediate warning close to activate 3 Immediate warning open to activate 4 Delayed shutdown close to activate 5 Delayed shutdown Open to activate 6 Immediate shutdown close to activate 7 Immediate shutdown open to activate 8 Lamp test close to activate 9 Lamp test open to activate 74
4. ai RED COMERCIAL P1 P2 uu a o O O O O 11 S 3 12 i O O O O L2 i AON G L3 bi O O O O L3 o N O O O O e N FUSIBLE FUSIBLE ZRNE ENCLAVAMIENTO ELECTRICO 2 AMP A ne ee ee EA A 7 N de E M J NORMALMENTE ABIERTO NORMALMENTE CERRADO e oral ea J i ji 1 18 19 20 21 26 27 9 8 22 23 24 25 tet L2 L3 COM pt Nj a 2 11 12 13 N CORRIENTE DE GENERADOR VOLTAJE DE GENERADOR A ES VOLTAJE DE RED o E A S a 8 y a a MODULO 720 3 E g N 5 Bo 3 E E z roof g y gO z 3 E E g 3 gt B E T z a z amp 3 3 5 5 8 z amp 1 z2 3 4 5 6 7 10 11 12 13 15 16 14 17 o 2 AMP O AMP FUSE FUSE i lp pe a a CRANK BATTERY FUEL SOLENOID SOLENOID DELS RELAT TIERRA DEL GENERADOR Manual Deep Sea Electronics PLC Diagrama No 035 047 julio 2005 45 9v 2003 Olun z 2 S3 p083 1 993 esejeousa oayesado jenueyy CARGABATERIA l lt BATERIA gt E 120 24VDC 2 z A AR TENSION AAA No Polo RED e O i ALTERNADORESTIPO 5 5 AZ BOSCH MARELLI LUCAS 3 E P x gt BN E S IS TENSION o N ENTRADA VELOCIDAD W S E GENERADOR S s z ll S ELECTROVALVULA COMBUSTIBLE 5 a ARRANCADO e S CONTATOR RED DECELERADOR S De SIRENA e z CONT GENERADOR U gt 2 w
5. 24 Aux Input 1 dela Osecs 1t00secs 25 Aux Input 2 see note 6 E TOREO E E Possible selections 0 Delayed warning close to activate 1 Delayed warning open to active 2 Immediate warning close to activate 3 Immediate warning open to activate 4 Delayed shutdown close to activate 5 Delayed shutdown Open to activate 6 Immediate shutdown close to activate 7 Immediate shutdown open to activate 8 Electrical trip close to activate 9 Electrical trip open to activate 0 sec Outputs 27 Aux Output 1 b a Possible selections O Unused 1 Preheat Mode 0 2 Air Flap 3 Close Generator 4 Energise to stop 5 Engine Running 6 Shutdown Alarm 7 System in auto 8 Auxiliary input 1 active 9 Auxiliary input 2 active 10 Preheat mode 1 11 Preheat mode 2 12 Preheat mode 3 13 Warning Alarm 14 Common Alarm 15 Fail to start hb n 28 Aux Output 2 Possible selections O Unused 1 Preheat Mode 0 2 Air Flap 3 Close Generator 4 Energise to stop 5 Engine Running 6 Shutdown Alarm 7 System in auto 8 Auxiliary input 1 active 9 Auxiliary input 2 active 10 Preheat mode 1 11 Preheat mode 2 12 Preheat mode 3 13 Warning Alarm 14 Common Alarm 15 Fail to start 75 LCD Indicators 29 LCD indicator 1 Possible selections 30 LCD indicator 2 Possible selections Misc 31 Full Load Current Rating 0 Unused 1
6. Es similar a la anterior pero la alarma se emitir en cualquier momento este operando o no el generador Los usos t picos son incendio p rdida de refrigerante fallas a tierra Se utiliza con el contacto remoto de un sensor de falla para emitir una alarma pero no el apagado del generador Una entrada activa emitir la alarma nicamente si el generador se encuentra operando y el tiempo de ignorar la falla ha concluido T picamente se utiliza para pre alarmas alarmas de temperatura alarmas de sobre corriente 69 Es similar a la anterior pero la alarma se emitir en cualquier momento este operando no el generador Los usos t picos son bajo alto nivel de combustible baja temperatura ambiente Se utiliza para mostrar en pantalla un estado sin la activaci n de ninguna salida de alarma o alerta El mensaje se muestra en la pantalla nicamente si el generador esta operando y el tiempo de ignorar la falla ha concluido Los usos t picos son Voltaje OK A plena carga Es similar a la anterior pero el mensaje se mostrar en cualquier momento este operando 6 no el generador Los usos t picos son Bater a en recarga red disponible El m dulo autostart desactiva el contactor de salida botando la carga Se muestra en pantalla Lamp test los LEDs de auto y manual se encienden y cualquier salida programada para Lamp Test es activada A O Una entrada activa inhibir indefinidamente la retransferencia de c
7. El Director de la Escuela de Ingenier a Mec nica El ctrica despu s de conocer el dictamen del Asesor con el Visto Bueno del Coordinador de rea al trabajo de Graduaci n del estudiante Maynor Nicol s S nchez God nez titulado M DULOS DE CONTROL UTILIZADOS EN MOTOGENERADORES DE EMERGENCIA AE SIDAD DE SAN Cass g SY yo ER ES AD Taz G FS OL LN DIRECCI N Es CUELA DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA Gua TEM AALI GUATEMALA 21 DE OCTUBRE 2 009 Escuelas Ingenieria Civil Ingenier a Mec nica Industrial ingenier a Qu mica ingenier a Mec nica El ctrica Escuela de Ciencias agona ngenioria Sanit Recursos Hidr ulicos ERIS Posgrado Maestr a en Sistemas Menci n Construcci n y Menci n ingenier a Vial Carreras gt S h ret G an Seay Sistemas pr oe Licenciatura en Matem tica Licenciatura en F sica Centros de Estudios Superiores de Energia y Minas CESEM Guatemala Ciudad Universitaria Zona 12 Guatemala A CT MM Faa DECANO E 3 FACULTAD DE INGENIERIA ACTO QUE DEDICO A Dios Mis padres Mis hermanos Mi esposa Mis hijas Mi asesor amigo y jefe Mis suegros Mis amigos La empresa A la Escuela de Ingenier a Mec nica El ctrica USAC Al pueblo de Guatemala Por ser m gu a mi proveedor mi salvador y buen pastor en todo momento Por su paciencia dedicaci n y haber sembrado en mi el amor por el estudio Por su apoyo en estos a
8. activo una alarma audible en operaci n y cualquier otra se al que permita al m dulo de control realizar una acci n correspondiente Sensor de corte de red comercial Es una entrada proveniente de una transferencia o un dispositivo adicional para monitorear el estado de la red comercial 3 2 3 Entradas anal gicas Las entradas anal gicas m s comunes utilizadas son Medici n de temperatura en el block de los cilindros Son entradas que permiten la conexi n de sensores que pueden monitorear y mediar la temperatura del motor directamente en el block Medici n de presi n de aceite Son entradas espec ficas para la medici n y monitoreo de la presi n interna del aceite del motor Medici n de nivel de combustible en el tanque alimentador Hay m dulos de control equipados con entradas digitales que permiten medir el nivel de combustible del tanque de alimentaci n utilizando un flotador resistivo en el interior del tanque Medici n de carga en el alternador del motor diesel Es una entrada que permite al m dulo de control monitorear que el alternador del motor Diesel se encuentre operando adecuadamente para mantener cargada la bater a del motor 30 Monitoreo y medici n de voltaje y frecuencia de generaci n Cuando el motor Diesel esta en operaci n el generador estar aportando voltaje a la carga Una muestra de este voltaje se env a al m dulo de control para su monitoreo y evitar que salga de
9. generador de emergencia Una de las fallas m s frecuentes en los grupos electr genos se atribuye al m dulo de control el cual puede da arse o funcionar mal cuando uno de sus dispositivos perif ricos se da an El mayor problema encontrado fue al haber muchas marcas tecnolog as y modelos de grupos electr genos los m dulos de control tambi n eran diferentes y en muchos casos ya est n discontinuados por el fabricante Se encontraron en el desarrollo de este trabajo muchos grupos electr genos fuera de operaci n y las consecuencias para las estaciones de telecomunicaciones incid an directamente en la continuidad del servicio XIX B squeda de soluciones El 95 de las fallas se deb a a problemas relacionados con el m dulo de control se plante la necesidad de analizar en detalle su funcionamiento y operaci n para que fuera muy f cil la sustituci n e implementaci n en cualquier grupo electr geno sin importar la marca modelo o tecnolog a Tambi n se puede generalizar su uso an lisis de fallas y soluci n de las mismas para todo el personal t cnico de la empresa mediante la capacitaci n a todos los niveles XX 1 CONCEPTOS B SICOS 1 1 Sistemas redundantes de energ a Hay diferentes formas de garantizar el suministro el ctrico cuando se tienen aplicaciones importantes En la actualidad la ingenier a se enfoca a tener energ a de respaldo principalmente en el rea de informatica y telecomunicaciones Si
10. n de casas Veh culos etc 26 Los fabricantes de grupos electr genos tambi n han desarrollado m dulos de control especializados que permiten aprovechar todas las ventajas del PLC para el control y monitoreo de fuentes redundantes de energ a Las caracter sticas generales de los m dulos de control utilizados en grupos electr genos son las siguientes Son dispositivos de estado s lido basados en microprocesadores Requieren una alimentaci n de corriente directa normalmente se alimentan con 12 6 24 voltios con la misma fuente de corriente directa del motor diesel Poseen entradas que pueden ser digitales o anal gicas Poseen salidas que pueden ser anal gicas o digitales Necesitan de un software para programarle las instrucciones que deben recibir para poder ejercer alguna acci n sobre el sistema Tienen un sistema visual de comunicaci n con el usuario que puede ser una pantalla de cristal l quido o luces indicadores de estado Los m dulos m s utilizados en la actualidad y a los que se hace referencia en este documento son los siguientes Modulo de control marca Murphy M dulos de control marca Deep Sea Electronics M dulos de control marca Tecnoelettra 27 3 2 Par metros de control comunes entre cada m dulo Cada fabricante de m dulos de control ha desarrollado diferentes caracter sticas de operaci n Hay m dulos especializados para algunas marcas de generadores y mot
11. n entre sistemas de ignici n Partes principales del generador de corriente alterna Esquema de un generador de AC autoexcitado Esquema de un generador con excitaci n independiente por PMG Interruptor de transferencia autom tico con control aut nomo Esquema unifilar de un interruptor de transferencia autom tico Esquema de un sistema de transferencias duales Grupo electr geno con m dulos de control independientes M dulo de control Deep Sea Electronics 703 M dulo de control Deep Sea Electronics 703 Grupo electr geno con un s lo m dulo de control M dulo de control Murphy AS731 M dulo de control Deep Sea Electronics 720 02 02 03 04 05 07 10 12 12 15 17 19 20 21 22 39 40 41 42 43 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 M dulo de control Tecnoelettra TE 804 Conexiones del Murphy AS731 Diagrama de conexiones de m dulo Deep Sea Electronics 720 Diagrama de conexiones del m dulo Tecnoelettra TE 804 Grupo electr geno con m dulo de control Murphy AS730S Vista del m dulo de control Murphy AS730S Grupo electr geno con m dulo de control Murphy AS731 Grupo electr geno con m dulo de control Deep Sea Electronics 720 Tablero de grupo electr geno con m dulo de control Tecnoelettra TE 804 Tablero de grupo electr geno con m dulo de control Deep Sea Electronics 720 Grupo electr geno dual Antiguo sistema de transferencias duales Transferencia dual utili
12. os Por su gran amor compa a y apoyo incondicional en todo momento Por ser mi constante inspiraci n Ing Manuel Pinto gracias por el apoyo y conocimientos adquiridos Por su apoyo incondicional Que me han apoyado fielmente en todo momento Por darme la oportunidad de hacer un peque o aporte a su crecimiento Por los conocimientos adquiridos y que me han dado xito profesional Que al pagar sus impuestos me permitieron estudiar en la USAC NDICE GENERAL NDICE DE ILUSTRACIONES GLOSARIO RESUMEN OBJETIVOS INTRODUCCI N ANTECEDENTES 1 CONCEPTOS B SICOS 1 1 Sistemas redundantes de energ a 1 1 1 Sistemas basados en UPS 1 1 2 Sistemas basados en Inversores 1 1 3 Sistemas solares 1 1 4 Sistemas e licos 1 2 Sistemas redundantes con grupos electr genos 1 3 Sistemas redundantes con dos grupos electr genos MARCO TE RICO 2 1 Funcionamiento b sico del motor Diesel 2 3 Protecci n y monitoreo de un motor Diesel 2 4 Funcionamiento b sico del generador de corriente alterna 2 4 1 Generadores autoexitados 2 4 2 Generadores con excitaci n independiente Vil XIII XV XVII XIX 01 01 01 02 03 04 04 07 09 10 14 15 16 18 2 5 Funcionamiento de interruptores de transferencia autom ticos 19 2 6 Funcionamiento de sistemas con transferencias duales 2 7 Par metros configurables en interruptores de transferencia autom ticos 2 7 1 Valores de voltaje frecuen
13. Ante este panorama se tom la decisi n de comenzar a investigar en detalle el funcionamiento de los m dulos de control para comprender mejor su operaci n y configuraci n para poder sustituirlos por m dulos de cualquier marca y capacitar al personal en la instalaci n operaci n y diagnostico de fallas Por medio de la investigaci n pruebas de campo y capacitaci n se ha logrado hacer un redise o de estos sistemas en m s de 300 grupos electr genos que han presentado fallas en los ltimos a os Como consecuencia se ha tenido una reducci n de fallas de m s de 95 por a o XII XIV OBJETIVOS GENERAL Desarrollar un completo entendimiento del funcionamiento operaci n y configuraci n de los m dulos de control utilizados en grupos electr genos con la finalidad de implementarlos en cualquier marca y modelo de equipo ESPEC FICOS 1 Estudiar los diferentes elementos que conforman un sistema redundante de corriente alterna formado por un grupo electr geno para entender su funcionamiento y su interacci n con los m dulos de control 2 Establecer la correspondencia el ctrica entre cada dispositivo y par metro que lleva un m dulo de control sin importar la marca y modelo 3 Realizar la implementaci n de varios m dulos de control en diferentes grupos electr genos y verificar su operaci n exitosa XV XVI INTRODUCCI N Guatemala ha experimentado un notable crecimiento en materia de telecomunicacio
14. Preheat Mode 0 2 Air Flap 3 Close Generator 4 Energise to stop 5 Engine Running 6 Shutdown Alarm 7 System in auto 8 Auxiliary input 1 active 9 Auxiliary input 2 active 10 Preheat mode 1 11 Preheat mode 2 12 Preheat mode 3 13 Warning Alarm 14 Common Alarm 15 Fail to start d n 0 Unused 1 Preheat Mode 0 2 Air Flap 3 Close Generator 4 Energise to stop 5 Engine Running 6 Shutdown Alarm 7 System in auto 8 Auxiliary input 1 active 9 Auxiliary input 2 active 10 Preheat mode 1 11 Preheat mode 2 12 Preheat mode 3 13 Warning Alarm 14 Common Alarm 15 Fail to start 5A 6000A 32 Current Transformer Primary 5A 6000A 33 Alternator Poles 34 AC Topology see note 1 Possible selections 2 0 0 a 8 3 phase 4 wire Single phase 2 wire 35 Oil Pressure Display Units Possible selections 0 0 i 1 0 Bar PSI Kpa 76 36 Oil pressure sender type 7 Datcon 7 bar 8 Murphy 7 bar 9 User configured 37 Coolant temperature sender type 4 Datcon high 5 Datcon low 6 Murphy 7 Cummins 38 Immediate Mains Dropout oo o NE A f Possible selections 39 Mains Undervolt Trip 40 Mains Undervolt Return 43 Mains transient Delay sec 80sec sec Fuente Deep Sea Electronics PLC Operating Manual DSE720 Highfield House Hunma
15. anal gicos y digitales Est n conectados directamente al m dulo de control Sensores de presi n de aceite Los sensores de presi n de aceite monitorean la presi n del aceite lubricante en el interior del motor Pueden ser anal gicos y digitales Est n conectados directamente al m dulo de control Motor de arranque El sistema de arranque en los motores Diesel es por medio de un peque o motor de arranque que suministra la potencia necesaria para hacer girar al motor y ponerlo en marcha El motor de arranque se acopla al motor en el momento de arranque por medio de un solenoide y se desacopla al haber arrancado el motor Sensores magn ticos Algunos motores est n equipados con sensores magn ticos que tienen dos usos Pueden interactuar con un control electr nico en la bomba de inyecci n para regular la inyecci n de acuerdo a la velocidad 14 requerida o pueden interactuar con el m dulo de control para monitoreo de frecuencia y velocidad del motor 2 4 Funcionamiento b sico del generador de corriente alterna En la mayor a de grupos electr genos utilizados para aplicaciones de emergencia los generadores utilizados son m quinas sin escobillas de campo giratorio constituidos b sicamente por juegos de bobinas tanto en el estator como en el rotor En la figura 10 se muestran las partes m s importantes de un generador de corriente alterna Figura 10 Partes principales del generador de corriente alterna So qu
16. de 2009 Manual t cnico Stamford Publicaci n No UCH 027S25 edici n 9 98 63 9 Manual t cnico Stamford Publicaci n No BCH 018S edici n 3 97 10 Manual operativo Control de grupos electr genos M dulo TE804 Tecnoelettra 255 TE804 ES 2 2 2003 11 Deep Sea Electronics DSE720 Operating Manual 057 001 720 Operating Instructions Issue 3 1 2005 64 Anexo 1 Configuraci n del m dulo de control Murphy AS731 65 LISTA DE PARAMETROS PROGRAMADOS EN EL MODULO MURPHY AS731 Par metro Valor Descripci n 0 10 min En modo autom tico este temporizador establece un retraso de tiempo entre el env o de la se al de arranque remoto Activaci n de Start Dela 0 02 0 59 sec Si alguna de las salidas programables ver instrucciones abajo ha sido programada como una de las cuatro funciones de precalentamiento se activar por este per odo de tiempo antes de cada Preheat 00 sec pin 18 y el primer intento de arranque intento de arranque A FAO ee re ee Crank 10 sec motor crank oot 10 sec aranque se recuperen despues de tentar un nuevo aranguo Ckank Cool 10 sec arranque se recuperen despu s de intentar un nuevo arranque 1 9 Es el m ximo n mero de intentos de arranque antes que el m dulo Autostart env e la se al de falla de arranque satart fail 02 59 sec Inmediatamente despu s del arranque este tiempo es para ignorar las fallas paro por ejemplo presi n de aceite 01 59 seg Est
17. dulo de control Murphy AS730S ESTA MAQUINA ESTA EQUIPADA COM Ra REMOT OFSACTIVE n CONTA A MANTENIMIENTO O REPARACION 49 Figura 28 Grupo electr geno con m dulo de control Murphy AS731 Sustituci n del m dulo AS731 por el m dulo Deep Sea Electronics 720 Debido a razones comerciales el Murphy AS731 fue siendo discontinuado progresivamente por lo cual su precio comenz a elevarse En este momento de tomo la decisi n de implementar el m dulo de control Deep Sea Electronics 720 Este equipo es muy comercial y el fabricante a n lo mantiene en producci n Los puntos analizados para este cambio fueron los siguientes 50 Revisi n de conexiones del M dulo de control AS731 para conocer los dispositivos interconectados las entradas y las salidas An lisis de conexiones del m dulo de control Deep Sea Electronics 720 y su equivalencia con el modelo anterior Retirar el modelo AS731 del grupo electr geno e instalaci n del nuevo modelo Conectar uno a uno todos los bornes entradas y salidas del m dulo de control Deep Sea Electronics 720 Ya instalado se muestra en la figura 29 Realizar la programaci n de los par metros en el m dulo de control Deep Sea Electronics 720 En el Anexo 2 est la lista completa de los par metros configurados Realizar las pruebas correspondientes para verificaci n de funcionamiento de todos los par metros configurados en el equipo las protecciones del generador y las protec
18. exclusivo que alimenta el interruptor de protecci n principal luego pasa al interruptor de transferencia por la posici n N y finalmente a la carga en la posici n C N tese que hay cargas cr ticas que tienen una protecci n de un UPS Uninterruptible Power Supply Las cargas que tienen la protecci n de un UPS regularmente son cargas que en ning n momento pueden quedarse sin energ a En el caso de las telecomunicaciones son aplicaciones cr ticas como radios de transmisi n concentradoras de fibra ptica sistemas de climatizaci n etc Cuando se interrumpe la alimentaci n de la compa a el ctrica el motogenerador arranca autom ticamente y el interruptor de transferencia conmuta la carga hacia la posici n E De esta forma se restablece el suministro de energ a a la carga El tiempo que dura la transici n entre en corte de la red comercial el arranque de motogenerador y el cambio entre la posici n N y E de la transferencia es un tiempo que dura algunos segundos y la carga se queda desenergizada sin embargo las cargas criticas siguen siendo alimentadas por el UPS Cuando la red comercial retorna se realiza el proceso inverso Primero la transferencia conmuta la carga de la posici n E a la posici n N luego se mantiene el motogenerador activado durante unos minutos sin carga y luego se apaga quedando nuevamente listo para operaci n autom tica en caso de un nuevo evento 1 3 Sistemas duales de grupos electr genos A
19. gicos se utilizan en las entradas anal gicas de los m dulos de control y son resistivos Internamente tienen una resistencia que var a su valor en funci n de la variaci n del par metro que registra Los m s importantes en la protecci n de un motor Diesel son el sensor de presi n de aceite y el sensor de temperatura En la tabla se muestran los valores de calibraci n de algunos sensores utilizados comercialmente Obs rvese que para cada tipo de sensor de presi n de aceite es posible trazar una curva presi n resistencia y de la misma forma para los sensores de temperatura se puede trazar la gr fica temperatura resistencia Estas son las curvas caracter sticas para cada sensor y es la zona en la cual act a el sensor En algunos m dulos de control es posible configurar la curva caracter stica para tener un ajuste exacto de la medici n realizada Los m dulos de control que no permiten la configuraci n de la curva caracter stica deben ajustarse a la curva que en mejor forma se aproxime al comportamiento real del sensor de acuerdo a la tabla 3 Installation and Programming Murphy AS731 mi6129 P g 7 a 10 Revisi n G abril 2004 34 Tabla Valores de calibraci n de sensores resistivos TIPOS DE SENSORES RESISTIVOS DE PRESI N DE ACEITE Presi n PSI 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Sensor Murphy 240 205 171 143 123 tos 88 74 47 Datcon_____ 240 200 165 185 115 95 78 63 48 3
20. intentar recargar las bater as ver tambi n charge time abajo La funci n charge start arranque de recarga no funciona en modo manual y puede ser deshabilitada usando 6 un Charge Start ajuste de 0 V 1 60 min Versi n 1 02 para arriba nicamente Una vez que el arranque de recarga ha iniciado el m dulo AS731 32 mantendr la m quina en operaci n por este tiempo hasta retornar al modo en Charge Time 30 min disponibilidad O 7 Este ajuste esta disponible nicamente si la funci n Charge alt fue WL crank cut YES seleccionado en los par metros anteriores A A or Not establece si se desea no utilizar la se al AC 50 60 Hz AC sence YES del generador para monitorear la velocidad del motor a a E Gen phases 3 o 1 fase L N o L L Establece que el m dulo autostart despliegue en pantalla el voltaje de l nea a neutro el voltaje de l nea a l nea para ambos casos cuando funcione en forma normal cuando se est n programando los AC Displa L N niveles de voltaje de disparo 50 500 VAC gen under volts bajo voltaje de generador es indicado en la pantalla si alguna de las fases del generador cae debajo de este nivel El m dulo autostart responder a esta falla de acuerdo a lo programado engine shutdown apagado del MG o load release botar Gen UV trip 200 V la carga Ver m s abajo Establece la respuesta del MG a un bajo voltaje del generador Release El m dulo autostart botar la carga e
21. la entrada 3 Input 5 EA Este es un mensaje de16 caracteres por falla alerta programado igual Message INPUT5 jque la entrada 3 70 LOP swch Establece la entrada de presi n de aceite pin 12 para utilizarse con un LOP Sensor cls VE sensor resistivo 6 un switch de falla Dos opciones son permitidas al utilizar un switch de falla Switch abierto cuando aparece la falla switch cerrado cuando aparece la falla El switch debera cablearse entre el pin 12 y el pin 14 El pin 14 es el mismo negativo de la bater a Una entrada activa origina el apagado inmediato del motor Cuatro opciones de sensor de presi n de aceite son permitidas Murphy o Datcon VDO 7 y VDO5 El m dulo autostart permite la medici n y es lespi ga en pantalla de las lecturas de presi n de aceite as como sus pre alarmas avisos o un apagado del motor Deber n utilizarse sensores gt de dos cables conectados entre el pin 12 y el pin 14 El pin 14 debe estar a tierra PSI o BAR Esta y las siguientes dos opciones aparecen en pantalla cuando se ha seleccionado un sensor resistivo En esta opci n se selecciona las unidades de medida de la presi n de aceite y sus valores Oil Pressure psi de alarma PSI Libras pulgada cuadrada o BAR atm sferas lows hem it 100 psi o 6 6 9 bar Si la presi n de aceite cae debajo de este valor el m dulo autostart apagar el motor y mostrar en pantalla low oil LOP shut 12 psi id i 10 100 p
22. una se al de paro al modulo de control para evitar que el motor trabaje a una temperatura arriba de un nivel permitido Hay sensores de alarma de pre alarma y de paro Sensores digitales de baja presi n de aceite Cuando la presi n de aceite cae debajo de un nivel permitido env an una se al al m dulo de control Hay sensores de alarma de pre alarma y de paro Sensores digitales de falla de fajas Son sensores instalados a los lados del recorrido de las fajas de la bomba de agua o de los ventiladores y env an una se al al m dulo de control para que ocurra un paro inmediato por rotura de una faja Sensores digitales de bajo nivel de combustible Generalmente se instalan en el tanque de combustible y env an una se al al m dulo de control para avisar el bajo nivel de combustible Puede ser nicamente para alarma o para ocasionar un paro inmediato y evitar que entre aire al sistema de inyecci n del motor Sensores digitales de bajo nivel de refrigerante Cuando el nivel de refrigerante baja por cualquier causa en un radiador es conveniente tener un sensor que env e una se al al m dulo de control y que este ocasione un paro inmediato del motor 29 Sensores digitales seccionados por el usuario a su propia conveniencia Los m dulos de control pueden disponer de una o varias entradas que pueden ser utilizadas de manera libre desde una se al que avise que hay una protecci n disparada un sistema de precalentamiento
23. y normalmente cerrados Generalmente en los m dulos de control es posible configurar el estado activo del sensor abierto cerrado Sensor digital de baja presi n de aceite Estos sensores tambi n tienen nicamente dos estados abierto o cerrado Ya fueron calibrados por los fabricantes para que al descender la presi n del aceite del motor debajo de una presi n determinada el contacto se abra o se cierre dependiendo el tipo Normalmente act an debajo de los 15 PSI Tambi n pueden ser configurados en el m dulo de control Sensor digital de nivel de combustible La mayor a de los sensores de bajo o alto nivel de combustible son digitales Estos act an cuando el nivel de combustible esta fuera de los l mites dise ados en el tanque de combustible Son utilizados para evitar el rebalse para evitar que se quede sin combustible o para avisar al m dulo de control el nivel de combustible y que este realice determinada acci n Otros sensores digitales Tambi n pueden definirse como sensores digitales otro tipo de se alizaci n que tienen los grupos electr genos y que utilizan un microswitch para mostrar el estado de otros par metros Por ejemplo se puede utilizar un sensor de este tipo para dar aviso de una faja rota para avisar de una compuerta abierta para avisar el nivel de refrigerante en el radiador para mostrar el estado de un interruptor termomagn tico etc 33 3 3 2 Sensores anal gicos Los sensores anal
24. y una baja respuesta para peque as sobrecargas Un ajuste alto de la constate IDMT ocasionan un prolongado tiempo de disparo para un valor IDMT prefijado de sobre corriente Para este ajuste deben consultarse las Constant 36 especificaciones del generador 1 0 a 3 0 Permite establecer un l mite de corriente m xima arriba del cual el m dulo autostart instant neamente se disparar ignorando el tiempo de respuesta de la constante IDMT Este ajuste es utilizado como Trip xFLC 3 0 multiplos de la corriente de plena carga lowri nrurase load Over RELEASE _ generador Release El m dulo autostart bota la carga y despliega en la pantalla Gen Over I Sobre corriente en el generador pero permite al generador seguir operando sin carga El m dulo autostart intentar reconectar la carga cuando se encuentre dentro de los l mites establecidos Excepto cuando una entrada ha sido programada como load reset restablecer Shutdown El modulo autostart inmediatamente bota la carga y apaga el generador desplegando en la pantalla gen Over Sobre corriente en el generador banos fon ii a Crank Cut 20 Hz Cuando la AC es utilizada para monitorear la velocidad nite iste itica osa monoesriawbudad Unar frec 45 Hz utilizada para monitorear la velocidad lowrtiec sst izada montorarla veas Over Frec 55 Hz utilizada monitorear la velocidad Versi n 2 2 para arriba nicamente Cuando se ajusta en ignore deshabilita el apagad
25. 5 25 VDO 5Bar__ 10 0 38 4 65 0 88 8 110 3 134 4 154 8 169 6 206 2 230 2 254 2 VDO7Bar__ o 17 37 53 69 83 95 107 118 130 140 Doo Temp C 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 Temp F 104 122 140 158 176 194 212 230 248 266 284 Sensor Murphy f 1029 680 460 321 227 164 120 89 74 52 40 Datcon f 900 600 400 278 200 141 104 74 so 27 4 VDO f 282 4 190 0 134 0 95 2 69 1 512 38 5 29 4 227 18 0 14 5 emi tT e j si 33 29 2 15 12 10 7 55 A a a a A AE 3 4 Par metros configurables en los m dulos de control La configuraci n de par metros en los m dulos de control se puede realizar de varias formas La m s com n es directamente en la pantalla con teclas frontales de acceso a un modo de programaci n Tambi n se puede utilizar un software propio de cada fabricante para configuraci n directamente con una computadora y una interfase con el m dulo de control Los par metros configurables son el voltaje de operaci n las entradas las salidas tipos de sensores y en general todos los dispositivos que conforman el sistema Los podemos agrupar en temporizadores niveles de voltaje y otros par metros 35 3 4 1 Temporizadores Retraso de arranque Start delay Este temporizador establece un retraso de tiempo entre el envio de la se al de arranque remoto y el primer intento de arranque Precalentam
26. 7 Esquema de un m dulo de control VOLTAJE DE ALIMENTACI N gt gt ENTRADAS SALIDAS gt Definimos como entradas las se ales provenientes del grupo electr geno como sensores de temperatura sensores de presi n de aceite niveles de combustible y refrigerante paros de emergencia etc Las salidas son la se al de control de la bomba de inyecci n la se al para el motor de arranque luces de se alizaci n y otras salidas especiales 2 2 Funcionamiento b sico del motor Diesel Un motor de combusti n interna consta en esencia de un cilindro un pist n y una biela El combustible se quema dentro del cilindro y al expansionarse los productos gaseosos de la combusti n se realiza el trabajo el movimiento rotatorio se produce por medio de la biela acoplada a un eje cig e al A principios de 1800 el franc s Lenoir construyo el primer motor de gas aunque de nulo rendimiento En 1862 otro franc s Beau de Rochas patent un ciclo el cual fue utilizado por los alemanes Otto y Langen en un motor de cuatro 10 tiempos En los motores de Ciclo Otto el combustible y el aire se mesclan en un carburador y la mescla explota mediante una chispa En 1892 Rodolfo Diesel concibi la idea de producir la ignici n por medio de la compresi n en vez de utilizar chispa 6 llama En los motores de ciclo Diesel el combustible es inyectado mediante una bomba o por aire comprimido y arde por el calor de la compresi n En
27. AN CARLOS DE GUATEMALA Ref EIME 41 2009 Guatemala 15 de OCTUBRE 2009 FACULTAD DE INGENIERIA fior Director g Mario Renato Escobedo Martinez scuela de Ingenieria Mecanica Electrica acultad de Ingenieria USAC kr mE pei un se or Direcior Me permito dar aprobaci n al trabajo de Graduaci n titulado M DULOS DE CONTROL UTILIZADOS EN MOTOGENERADORES DE EMERGENCIA del estudiante Maynor Nicol s S nchez Godinez que cumple con los requisitos establecidos para tal fin Sin otro particular aprovecho la oportunidad para saludarle Atentamente ID Y ENSE AD A TODOS ESA DE SAN ous A ASEYUIAD Tay NGEN IR O i Ye y DIRECCION ESCUELA DR INGENIERIA If a MECANICA ELECTRICA Ing Otto Fernando nzalez Coordinador Ar Electrot cnia SuaTEMAL OFAG sto Escuelas ingenieria Civil Ingenier a Mec nica Industrial Ingenier a Qu mica ingenier a Mec nica El ctrica Escuela de Ciencias Regional de Ingenier a Sanitaria y Recursos Hidr uiicos ERIS Posgrado Maestr a en Sistemas Menci n Construcci n y Menci n Ingenieria Vial Carreras prier a Mec nica Ingenieria Electr nica ingenier a en Ciencida y Sistemas Licenciatura en Matem tica Licenciatura en F sica Contront de Estudios Supariceso de Energ a y Minas CLAN Guatemala Ciudad Universitaria Zona 12 Gonna Cociaa ios UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERIA REF EIME 66 2009
28. Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de Ingenier a Escuela de Ingenier a Mec nica El ctrica M DULOS DE CONTROL UTILIZADOS EN MOTOGENERADORES DE EMERGENCIA Maynor Nicolas S nchez God nez Asesorado por el Ing Manuel Antonio Pinto Maldonado Guatemala noviembre de 2009 UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIER A M DULOS DE CONTROL UTILIZADOS EN MOTOGENERADORES DE EMERGENCIA TRABAJO DE GRADUACI N PRESENTADO A LA JUNTA DIRECTIVA DE LA FACULTAD DE INGENIER A POR MAYNOR NICOLAS S NCHEZ GOD NEZ ASESORADO POR EL ING MANUEL ANTONIO PINTO MALDONADO AL CONFER RSELE EL T TULO DE INGENIERO MEC NICO ELECTRICISTA GUATEMALA NOVIEMBRE DE 2009 UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIER A DECANO VOCAL VOCAL Il VOCAL lll VOCAL IV VOCAL V SECRETARIA N MINA DE JUNTA DIRECTIVA Ing Murphy Olympo Paiz Recinos Inga Glenda Patricia Garc a Soria Inga Alba Maritza Guerrero de L pez Ing Miguel ngel D vila Calder n Br Jos Milton De Le n Bran Br Isaac Sult n Mej a Inga Marcia Iv nne V liz Vargas TRIBUNAL QUE PRACTIC EL EXAMEN GENERAL PRIVADO DECANO EXAMINADOR EXAMINADOR EXAMINADOR SECRETARIA Ing Ing Ing Ing Murphy Olympo Paiz Recinos C sar Alfonso Morales Masella Edgar Neptaly Carrera D az Carlos An bal Chicojay Coloma Inga Marcia Iv nne V liz Vargas HONORABLE TRIBUNAL EXAMINADOR Cumpliend
29. arga Permite al generador arrancar sin transferencia de carga E o y y O a eee de alarma O o del generador ha tomado la carga EO rr que el modo de operaci n manual autom tico pueda seleccionarse remotamente Permite el uso de esta entrada como un bot n de arranque manual Cuando el m dulo autostart esta en modo manual la activaci n de esta entrada origina una secuencia de arranque Permite el uso de esta entrada como un bot n de paro manual Cuando el m dulo autostart esta en modo manual la activaci n de esta entrada origina una secuencia de Este es un mensaje de16 caracteres por falla o alerta programado cuando la entrada 3 ha sido configurada bajo ciertas condiciones Cuando la entrada se activa el mensaje es mostrado en pantalla Para INPUT 3 cambiar el mensaje se utilizan las flechas para mover el cursor y la tecla enter para confirmar el mensaje Establece el estado Activo de la entrada programable 4 Se configura Input 4 close VE _ igual que la entrada 3 Input 4 Establece la acci n que el m dulo autostart ejecutar cuando la entrada Action used __ 4 sea activada Se configura igual que la entrada 3 A a A oar Message INPUT 4 que la entrada 3 A A Establece el estado Activo de la entrada programable 5 Se configura Input 5 close VE _ igual que la entrada 3 Establece la acci n que el m dulo autostart ejecutar cuando la entrada Action used __ 5 sea activada Se configura igual que
30. cia con el modelo anterior Retirar el modelo Tecnoelettra TE 804 del grupo electr geno e instalaci n del nuevo modelo Esto se muestra en la figura 31 Conectar uno a uno todos los bornes entradas y salidas del m dulo de control Deep Sea Electronics 720 Realizar las pruebas correspondientes para verificaci n de funcionamiento de todos los par metros configurados en el equipo las protecciones del generador y las protecciones del motor diesel Habiendo tenido xito en las pruebas se procedi a implementar el proyecto en todos los grupos electr genos que presentaran fallas que estuvieran fuera de operaci n 53 Figura 30 Tablero de grupo electr geno con m dulo de control Tecnoelettra TE 804 Figura 31 Tablero de grupo electr geno con m dulo de control Deep Sea Electronics 720 54 4 3 El grupo electr geno dual En la figura 28 se muestra un arreglo de dos grupos electr genos para una estaci n repetidora Dado que son estaciones de mucha importancia ya que de ellas dependen hasta 70 sitios m s se respaldan el ctricamente utilizando grupos electr genos duales Como se explic en el cap tulo 1 normalmente se mantiene seleccionado cualquiera de los dos grupos electr genos como el principal y el segundo se selecciona como auxiliar Esta selecci n puede invertirse Cuando hay una falla en la red el ctrica el principal arranca y restablece la alimentaci n a las cargas En caso que falle un segundo grup
31. cia y corriente 2 7 2 Temporizadores 3 M DULOS DE CONTROL 3 1 Descripci n general 3 2 Par metros de control comunes entre cada m dulo 3 2 1 Voltaje de operaci n 3 2 2 Entradas digitales 3 2 3 Entradas anal gicas 3 2 4 Salidas 3 3 Sensores utilizados en m dulos de control 3 3 1 Sensores digitales 3 3 2 Sensores anal gicos 3 4 Par metros configurables en los m dulos de control 3 4 1 Temporizadores 3 4 2 Valores de voltaje 3 4 3 Otros par metros 3 5 Circuitos comunes utilizados en grupos electr genos 3 5 1 Arreglos con m dulos de control independientes 3 5 2 Arreglos con un m dulo de control com n 21 22 23 23 25 25 28 28 28 30 31 32 32 34 35 36 37 37 37 37 40 4 AN LISIS DE CASOS PR CTICOS DESARROLLADOS 4 1 El grupo electr geno enfriado por aire 4 2 El grupo electr geno enfriado por agua 4 3 El grupo electr geno con sistema dual CONCLUSIONES RECOMENDACIONES BIBLIOGRAF A ANEXO 1 ANEXO 2 47 47 52 55 59 61 63 65 73 a A W N oN O 15 16 17 18 19 20 21 INDICE DE ILUSTRACIONES FIGURAS Esquema interno de un UPS Esquema de un sistema redundante con inversores Esquema de un sistema redundante solar Esquema de un sistema redundante e lico Arreglo t pico de un sistema redundante de corriente alterna Arreglo de un sistema dual de corriente alterna Esquema de un m dulo de control Ciclos de un motor Diesel de cuatro tiempos Comparaci
32. ciones del motor diesel Habiendo tenido xito en las pruebas se procedi a implementar el proyecto en todos los grupos electr genos que presentaran fallas o que estuvieran fuera de operaci n 51 Figura 29 Grupo electr geno con m dulo de control Deep Sea Electronics 720 4 2 El grupo electr geno enfriado por agua Antecedentes Otro de los casos analizados es el grupo electr geno enfriado por agua El caso m s com n es el grupo electr geno marca Selmec Inicialmente este grupo electr geno venia de la fabrica equipado con un m dulo de control Tecnoelettra TE 804 Debido a las dificultades en la importaci n los tiempos de entrega y los precios altos de estos equipos se desarroll la idea de sustituir este controlador por el nuevo controlador Deep Sea Electronics 720 En la figura 30 se muestra el arreglo original 52 Sustituci n del m dulo Tecnoelettra TE 804 por el m dulo Deep Sea Electronics 720 En la primera fase del proyecto se decidi sustituir el Tecnoelettra TE 804 por un m dulo Deep Sea Electronics 720 sin embargo no eran 100 compatibles ya que los bornes de conexi n eran diferentes por lo cual se siguieron las siguientes etapas para la sustituci n 1 Revisi n de conexiones del m dulo de control Deep Sea Electronics 720 para conocer los dispositivos interconectados las entradas y las salidas An lisis de conexiones del m dulo de control Deep Sea Electronics 720 y su equivalen
33. cir un voltaje En la figura 4 podemos ver un sistema t pico La energ a de corriente directa del aeromotor llega al controlador de carga al igual que la energ a rectificada de la red comercial La corriente directa en la salida del controlador de carga mantiene la carga de las bater as y alimenta el inversor Figura 4 Esquema de un sistema redundante e lico AEROMOTOR LL y RECTIFICADOR CONTROLADOR DE CARGA INVERSOR BATER AS 1 2 Sistemas redundantes con grupos electr genos En la actualidad los sistemas redundantes de alimentaci n el ctrica est n constituidos por dos fuentes de energ a La fuente primaria es en la mayor a de los casos la energ a que suministra la compa a el ctrica y la energ a de respaldo es provista por un grupo electr geno operado con combustible diesel En la figura 5 se muestra un diagrama unifilar t pico de un sistema redundante de corriente alterna Figura 5 Arreglo t pico de un sistema redundante de corriente alterna RED COMERCIAL MOTOGENERADOR UA TRANSFORMADOR DE G Fri USO EXCLUSIVO de 4 D Zz m 4 TRANSFERENCIA AUTOMATICA a TABLERO DE CARGAS PRIVILEGIADAS J Je a CARGAS NO CR TICAS TABLERO DE CARGAS CR TICAS Funcionamiento La energ a el ctrica que alimenta la carga es provista por la compa a el ctrica a trav s de un transformador
34. cius o Fahrenheit 80 a 140 C o 176 a 284 F Si la temperatura del motor sube de este valor el m dulo autostart apagar el motor y mostrar en pantalla high HET Shut 106 C engine temp alta temperatura del motor 71 80 a 140 C o 176 a 284 F Si la temperatura del motor sube de este valor el m dulo autostart mostrar en pantalla high engine temp alta temperatura del motor pero permitir al motor seguir operando Establece la funci n de la salida programable 1 en los pines 7 y 8 tiene m s de 40 posibilidades Establece la funci n de la salida programable 2 en el pin 9 tiene m s de 40 posibilidades Establece la funci n de la salida programable 2 en el pin 10 tiene m s de 40 posibilidades Not Establece la funci n de la salida programable 2 en el pin 11 tiene m s used _ de 40 posibilidades Fuente Manual t cnico Murphy AS731 Instrucciones de instalaci n del controlador secci n B Programaci n firmware V1 00 V1 02 mi6129 SP revisi n B noviembre 2001 72 73 Anexo 2 Configuraci n del m dulo de control Deep Sea Electronics 720 Timers 5 Warm Up Time Paramete AM Maximum Default O StartDelay Cd secs 60mins 1 Preheat Cd secs 60ses secs 2 Cranking Time Cd secs BO Secs 3 Crank Rest Time Cd secs 60sees 10sees 4 SafetyOnDelay Cd secs 60ses Bees 0 secs 10 mins 0 secs
35. da ejercer la tarea para la cual fue dise ado es indispensable que tenga un interfaz de comunicaci n con los diferentes par metros con los que ha de interactuar Por ejemplo al monitorear la temperatura necesita un sensor que pueda servir de interfaz entre el equipo que se encuentra a una temperatura determinada y una entrada al m dulo que le indique a que temperatura se encuentra Los principales m dulos de control que se utilizan en motogeneradores de emergencia son los siguientes Sensores digitales Sensores anal gicos 3 3 1 Sensores digitales Los sensores digitales se utilizan en las entradas digitales de los m dulos de control Los sensores digitales nicamente pueden tener dos estados Abierto o cerrado Los sensores digitales son utilizados ampliamente para detectar el estado activo de un par metro que nos interesa Los m s com nmente usados son los siguientes Sensor digital de temperatura Pueden estar instalados en el block de los cilindros en el radiador o en el block del motor Vienen calibrados de tal forma que a determinada temperatura abran o cierren un contacto Estos cambian de 32 estado Abierto o cerrado a una temperatura espec fica La temperatura depende del tipo de generador y la aplicaci n Los que van en el block de cilindros 6 en la culata del motor oscilan entre 100 y 120 C mientras que los que van en el radiador trabajan a menos de 100 C Hay de los dos tipos normalmente abiertos
36. dentro de los cuales el voltaje de la bater a del motogenerador se encuentra aceptable 3 4 3 Otros par metros e Sensor magn tico Permite la utilizaci n de un sensor magn tico para la medici n de frecuencia del generador e Sensores Permite seleccionar entre diferentes tipos de sensores de presi n de aceite temperatura posici n etc 3 5 Circuitos comunes utilizados en grupos electr genos 3 5 1 Arreglo con m dulos de control independientes El esquema de la figura 16 representa uno de los arreglos para grupos electr genos con m dulos de control independientes Tanto el grupo electr geno como el interruptor de transferencia autom tico tienen control independiente El nico punto de uni n entre ambos es el borne 12 de la figura 17 El control independiente del interruptor de transferencia autom tica monitorea todos los par metros de la red comercial y env a una se al al 37 m dulo de control del motogenerador para arrancarlo y apagarlo de acuerdo los par metros configurados Figura 16 Grupo electr geno con m dulos de control independientes RED COMERCIAL MOTOGENERADOR CARGA El circuito de la figura 18 es el esquema de conexiones del m dulo de control Deep Sea Electronics 703 Es uno de los m dulos de control m s sencillos que se pueden instalar para el control y monitoreo de un grupo electr geno Se muestra en la figura 17 Deep Sea Electronics PLC Highfield House Hunmanb
37. e directa hacia los inversores y es convertida en corriente alterna para la alimentaci n de las cargas Estos sistemas generalmente ofrecen varias horas de respaldo ya que cuentan con grandes bancos de bater as Figura 2 Esquema de un sistema redundante con inversores PLANTA DC INVERSOR 1 1 3 Sistemas solares Para estos sistemas de respaldo se utiliza como fuente alterna de energ a la corriente proveniente de celdas fotovoltaicas En la figura 3 se puede observar que las celdas fotovoltaicas proporcionan un voltaje de corriente directa al controlador de carga De la misma forma la energ a proveniente de la compa a el ctrica proporciona corriente alterna a un rectificador y ste a su vez alimenta el controlador de carga El controlador de carga mantiene la carga de la bater a y suministra corriente directa al inversor Cuando se interrumpe el suministro de corriente en las celdas fotovoltaicas o en la compa a el ctrica las bater as entran en descarga alimentando la carga a trav s del inversor Figura 3 Esquema de un sistema redundante solar OTIS BUSS SEIN OU NI POI NIANOAINSAA RRA NNA SRN SA RAS RRA eS SSS R INS BS SORA INANI NINA y ISA 2 A LISIS N RECTIFICADOR CONTROLADOR DE CARGA INVERSOR BATER AS 1 1 4 Sistemas E licos Con la ayuda de un aeromotor es posible aprovechar la energ a del viento para produ
38. e la Red Comercial Viene del Generador L neas de monitoreo L neas de monitoreo M dulo de control L neas de monitoreo Carga La nica diferencia entre los dos tipos de interruptores de transferencia est en el m dulo de control Las que no tienen control aut nomo para poder operar necesitan de dispositivos externos que les manden se ales de transferencia y retransferencia Todo el control y monitoreo se lleva a cabo externamente 2 6 Funcionamiento de sistemas con transferencias duales En la figura 15 se muestra un esquema de transferencias duales Estos sistemas est n construidos con dos interruptores de transferencia aut nomos T1 y T2 y que operando coordinadamente con ambos m dulos de control pueden ofrecer un doble respaldo en instalaciones que suministran energ a a aplicaciones muy importantes Cuando la energ a proveniente de la red 21 comercial falla el interruptor de transferencia T1 arranca cualquiera de los generadores G1 o G2 seleccionado como principal y conmuta la carga de la posici n N a la posici n E Si el generador seleccionado falla por cualquier raz n el sistema arranca el segundo generador y transfiere la carga de T2 al segundo generador Figura 15 Esquema de un sistema de transferencias duales G1 G2 Viene de la Red Comercial Viene de los M dulo de control M Generadores M dulo de control sacas io Sas
39. e temporizador establece un retraso de tiempo desde que hay una interrupci n en el suministro de la red comercial o fuera de los l mites programados y el env o de la se al de arranque Se configura entre 5 y 30 segundos 23 2 Tiempo de transferencia Es el tiempo de retraso entre el momento en que el voltaje del generador se ha estabilizado y alcanzado su valor nominal y el momento en el que la carga es transferida al generador Normalmente se configura entre 10 y 30 Segundos 3 Tiempo de retransferencia Es el tiempo de retraso entre el momento en que el voltaje de la red comercial ha retornado a sus l mites configurados se ha estabilizado y alcanzado su valor nominal y el momento en el que la carga es retransferida a la red comercial Normalmente se configura entre 1 y 3 minutos 4 Tiempo de enfriamiento Este temporizador permite al motor operar en vacio antes de apagarse Normalmente se configura entre 1 y 5 minutos 5 Tiempo neutro Algunas transferencias autom ticas tienen la opci n de configurar un tiempo neutro entre el tiempo de transferencia y el tiempo de retransferencia Esto con el prop sito de evitar fallas producidas por voltajes o corrientes transitorias durante el proceso de conmutaci n 24 3 M DULOS DE CONTROL 3 1 Descripci n general Los m dulos de control para grupos electr genos son dispositivos especializados que se han desarrollado a partir de los PLC Programable Logic Control o co
40. e temporizador evita que una falla de falta de se al de velocidad no speed signal aparezca inmediatamente despu s de arrancar la m quina especialmente si es utilizado un generador de arranque suave donde inicialmente no hay frecuencia o es muy baja 00 59 sec Despu s que la m quina arranca en modo autom tico este temporizador puede ser usado para producir un retraso en la operaci n de un contactor de salida gen contactor por ejemplo para retrasar la carga en el generador 0 1hr En modo autom tico despu s que la red comercial regresa limpiando la condici n de arranque remoto este temporizador proporciona un tiempo para que el m dulo Autostart transfiera la carga Restore del generador a la red comercial 0 1 hr En modo autom tico este temporizador permite al motor operar en vac o antes de apagarse y retornar al modo standby en disponibilidad Eng Cool 05 59 sec Cualquier salida programada como energised 2 stop se activa tan pronto al motor se le da se al de paro y se desactiva al Energ 2stop detenerse completamente el motor 1 240 min Un arranque de prueba en un MG puede ser iniciado desde una PC atravez de un enlace de comunicaciones Despu s que el enlace de interrumpe el m dulo autostart continuar operando el Mg durante Rem Test este tiempo 1 59 sec Versi n 1 02 para arriba nicamente Este temporizador puede ser usado para retardar la activaci n de la salida contactor princi
41. eccionar el medio por el cual se alimenta una carga Con la red comercial proporcionada por cualquier empresa el ctrica o por un generador de emergencia Cuando nos referimos a un dispositivo autom tico se refiere a que es un dispositivo accionado el ctricamente por medio de un motor lineal o un solenoide Hay dos tipos de interruptores de transferencias autom ticos Con control aut nomo y con control externo 19 Los interruptores de transferencia con control aut nomo est n provistos de un controlador digital que permite su operaci n completamente aut noma e independiente del generador de emergencia En la figura 13 se muestra un interruptor de transferencia t pica con sus partes m s importantes y en la figura 14 se muestra su esquema unifilar La carga puede ser alimentada por la red comercial o por un generador de emergencia Cuando est n equipadas con su propio control tienen l neas que monitorean la red comercial el generador de emergencia y la salida a la carga tanto en voltajes como corrientes Figura 13 Interruptor de transferencia autom tica con control aut nomo Bornes para la conexi n de la carga Bornes para la conexi n del generador Teclas para Acceso Frontal Solenoide de Transferencia M dulo de control de la transferencia Contactos Auxiliares Bornes para la conexi n de la red comercial 20 Figura 14 Esquema unifilar de un interruptor de transferencia autom tico Viene d
42. ga del generador y se toma una muestra de voltaje para alimentar la tarjeta reguladora de voltaje AVR Automatic Voltage Regulator El voltaje 16 tomado del estator principal tiene dos prop sitos Alimenta la tarjeta AVR y es la muestra de voltaje que servir para regular la salida del generador 4 La Tarjeta AVR comienza a producir un voltaje de DC que sale por las terminales F1 y F2 para alimentar el estator excitador y mantener el flujo magn tico en el estator excitador Figura 11 Esquema de un generador de AC autoexcitado Tarjeta reguladora de voltaje AVR L neas de salida Salida DC de la y sensado de AC tarjeta AVR hacia el estator exitador Es pincipal Estator y rotor exitador Cojinete K Ventilador 17 2 4 2 Generadores con excitaci n Independiente La Figura 12 muestra un generador de AC con excitaci n independiente Estos generadores no utilizan el magnetismo residual del estator excitador para comenzar a generar En vez de esto tienen un sistema de excitaci n separada para producir un voltaje de AC trif sico que alimenta la tarjeta AVR El sistema de excitaci n independiente o PMG Permanet Magnetic Generator consta de un rotor con im n permanente que produce un campo magn tico rotatorio e induce un voltaje en un estator trif sico El flujo de potencia se da en el siguiente orden 1 Cuando el eje comienza a rotar por acci n del motor Diesel por acc
43. i n de campo magn tico rotatorio del im n permanente del PMG induce un voltaje trif sico en el estator del PMG ste voltaje es el que alimenta la tarjeta reguladora de voltaje AVR La tarjeta AVR al estar alimentada con un voltaje trif sico genera un voltaje de DC que se utiliza para alimentar el rotor excitador El rotor excitador al estar alimentado con DC produce un campo magn tico giratorio que va induciendo un voltaje en los devanados trif sicos del estator principal El voltaje trif sico del estator principal es el que utiliza la carga del generador y se toma una muestra de voltaje para alimentar la tarjeta reguladora de voltaje AVR Automatic Voltage Regulator En este caso el voltaje tomado nicamente es una muestra para la regulaci n La Tarjeta AVR comienza a producir un voltaje de DC que sale por las terminales F1 y F2 para alimentar el estator excitador y mantener el flujo magn tico en el estator excitador 18 Figura 12 Esquema de un generador con excitaci n independiente por PMG Tarjeta Reguladora de Voltaje AVR F1 y F2 Salida DC del AVR hacia el estator Estator Principal ee k E Lineas de Salida y Sensado de AC Estator y Rotor Excitador pza PMG q gt ta i Bam Eje Cojinete Ventilador 2 5 Funcionamiento de los interruptores de transferencia autom ticos Un interruptor de transferencia autom tico es un dispositivo que permite sel
44. iento Preheat Si alguna de las salidas programables ha sido programada como una funci n de precalentamiento se activar por este per odo de tiempo antes de cada intento de arranque Maniobra de arranque Crank Es la duraci n m xima para cada maniobra de arranque del motor durante este tiempo se activar el motor de arranque tratando de arrancar el motor Diesel Enfriamiento entre cada maniobra de arranque Crank cool Es el tiempo que permite que las bater as y el motor de arranque se recuperen despu s de intentar un nuevo arranque N mero de Intentos de arranque Start attempts Es el m ximo n mero de intentos de arranque antes que el m dulo de control presente la se al de falla de arranque Temporizador para ignorar las fallas Override Inmediatamente despu s del arranque este tiempo es usado para ignorar las fallas que originan un paro durante el tiempo transitorio en el que se estabiliza la velocidad del motor Tiempo de enfriamiento Engine cooling Este temporizador permite al motor operar en vac o antes de apagarse 36 3 4 2 Valores de voltaje e Voltaje de red comercial Permite configurar los limites dentro del los cuales el voltaje de la red comercial se considera adecuado para la carga e Voltaje del generador Permite configurar los l mites dentro de los cuales el voltaje del generador se considera adecuado para la carga e Voltaje de bater a Permite configurar los limites
45. indicar en la pantalla Gen Under Volts Bajo voltaje de generador y permitir al MG seguir funcionado intentar volver a conectar la carga si el voltaje sube de este nivel Gen UV Excepto cuando una entrada ha sido programada como load reset action RELEASE restablecer la carga Ver entradas programables en la siguiente secci n 50 500 VAC Ajusta el nivel de voltaje arriba del cual el m dulo autostart considera que el voltaje del generador AC esta OK El m dulo autostart nunca intentar cargar el MG a menos que el nivel de voltaje Gen UV OK 210 V AC se encuentre arriba de este nivel 67 50 600 VAC El m dulo autostart apaga el generador e indica GEN OVERVOLTS Sobrevoltaje en el generador si alguna de las tres fases Gen OV Trip 500 V sobrepasa este nivel programado 10 5 5000 5 El m dulo autostart mide la corriente del generador utilizando transformadores de corriente con bobinas de 5 amperios en el secundario Para obtener una medici n correcta de corriente hay que CT Ratio 1000 5 ingresar el valor correcto de relaci n de transformaci n 2 a 5000 A Este ajuste debe coincidir con la corriente a plena carga del generador Este ajuste y el ajuste de IDMT establecen el tiempo de respuesta al disparo por sobrecarga y los avisos y alarmas de sobre Full Load 500 A corriente 10 a 50 La curva de disparo por sobre corriente tiene una caracter stica IDMT la cual da una r pida respuesta para grandes sobrecargas
46. iones del Murphy AS731 Vista Posterior y Conexiones 21 Generador CA V1 22 Generador CA V2 23 Generador CA V3 24 Generador CA N 25 Corriente del Gen 5A TC 11 26 Corriente del Gen 5A TC I1 27 Corriente del Gen 5A TC 12 28 Corriente del Gen 5A TC 12 29 Corriente del Gen 5A TC I3 30 Corriente del Gen 5A TC I3 1 Suministro bateria 2 Falla de Carga WL 3 Suministro bateria 4 Paro de Emerg CD 5 Salida de Comb CD 6 Salida Marcha CD 7 1a Salida contacto seco 8 1b Salida contacto seco 9 Salida 2 CD 10 Salida 3 CD 11 Salida 4 nc no CD 12 Entrada 1 Presi n 13 Entada 2 Temperatura 14 Entrada 1 y 2 Retorno 15 Entrada 3 nc no CD 16 Entrada 4 nc no CD 17 Entrada 5 nc no CD 18 Arranque Rem DC 19 Sensor Magn tico 20 Sensor Magn tico Manual Murphy ms6127 15 junio del 2001 secci n 75 del Cat logo General Figura 24 Diagrama de conexiones del m dulo Deep Sea Electronics 720 A CARGA OO
47. is e implementaci n en estos cap tulos responden a los criterios buscados al inicio de este trabajo de investigaci n Precio accesible facilidad de adquisici n facilidad de configuraci n y actualizado tecnol gicamente Sin embargo hay muchas marcas de m dulos de control en el mercado que tienen similares prestaciones ser decisi n de cada ingeniero su utilizaci n En lo que podemos concluir es que el estudio previo a la implementaci n de un nuevo m dulo de control ser factor clave de xito 59 60 1 3 RECOMENDACIONES Cuando se est frente a un proyecto de implementaci n de un nuevo m dulo de control lo mejor es tomarse el tiempo que sea necesario para comprender su funcionamiento analizar su diagrama y entender su proceso de configuraci n ya que de esta forma se va a implementar sin riesgos de da ar partes del grupo electr geno o el mismo m dulo de control La correcta planificaci n del proyecto nos puede ahorrar tiempo trabajo innecesario y dinero Seguramente con el desarrollo tecnol gico se van a ir encontrando en el mercado m dulos de control m s avanzados que tengan m s funciones y a precios m s bajos Sin embargo los fundamentos de su funcionamiento e interacci n con los grupos electr genos no van a cambiar mucho Se va seguir teniendo las mismas protecciones par metros de configuraci n y dispositivos perif ricos por lo cual al entender los fundamentos b sicos planteados en este traba
48. ive must be grounded 3 5 2 Arreglos con un modulo de control comun La figura 19 representa un arreglo en el que solamente se tiene un m dulo de control que monitorea el grupo electr geno completo Para poder realizar este 40 arreglo es necesario tener m dulos de control que puedan interactuar con el motogenerador y el interruptor de transferencia Este ltimo generalmente no est provisto de un control independiente e interact a con el m dulo de control En estos circuitos el m dulo de control realiza todas las maniobras de transferencia y retransferencia y monitorea la red comercial y el motogenerador Figura 19 Grupo electr geno con un s lo m dulo de control RED COMERCIAL MOTOGENERADOR ee 0 5 a MODULO DE CONTROL j DE TRANSFERENCIA Y MOTOGENERADOR CARGA Para llevar a cabo este tipo de controles se utilizan m dulos de control m s avanzados provistos de monitoreo de red comercial motogenerador y transferencia autom tica Son ejemplo de estos m dulos 41 Murphy AS731 Deep sea Electronics 720 Tecnoelettra TE 804 En las figuras 20 21 y 22 se muestran estos tres m dulos de control y en las figuras 23 24 y 25 est n sus respectivos diagramas de conexiones Figura 20 M dulo de control Murphy AS731 mur n o 3 h 5 3 ULLOA bm A 42 Figura 21 M dulo de control Deep Sea Electronics 720 Figura 22 M dulo de control Tecnoelettra TE 804 43 Figura 23 Conex
49. jo cualquier ingeniero o t cnico podr sustituir m dulos de control con suma facilidad Aunque los objetivos planteados en este trabajo no contemplaban un profundo an lisis del funcionamiento de los motores diesel y los generadores de corriente alterna se ha hecho un an lisis b sico de su funcionamiento Para cualquier ingeniero o t cnico que trabaja en grupos electr genos es indispensable tomar cursos especializados de motores diesel y generadores de corriente alterna ya que de esta forma tendr un panorama m s completo de las fallas que pueda enfrentar 61 62 BIBLIOGRAF A Severns W H Degler H E Miles J C La producci n de energ a mediante vapor aire o gas Editorial Revert S A M xico 1976 Gingrich Harold W Maquinas el ctricas transformadores y controles Editorial Prentice Hall M xico 1985 Gourishankar Vembu Conversi n de energ a electromec nica Editorial Representaciones y Servicios de Ingenier a S A M xico 1975 Manual t cnico Murphy AS731 Documento No MS6127 secci n 75 Cat logo General www fwmurphy co uk 12 de julio de 2009 Manual t cnico Murphy AS731 Documento No MS6129 SP secci n 75 Cat logo General www fwmurphy co uk 19 de agosto 2009 Manual t cnico Murphy AS731 Documento No MS5262 secci n 75 Cat logo General www fwmurphy co uk 22 de agosto de 2009 Manual t cnico Newage Documento No TD MX341 GB www newage avkseg com 16 de agosto
50. la figura 8 se muestra un motor diesel de cuatro tiempos el cual utiliza un ventilador para el barrido del cilindro y para introducir la carga de aire nuevo Este ventilador es movido por el eje del motor El aire entra por los inyectores a una presi n relativa de 0 28 Kg Cm aproximadamente los gases salen por la parte alta del cilindro a trav s de las v lvulas de escape Este motor desarrolla un ciclo completo en cada revoluci n Un motor diesel funciona mediante la ignici n quema del combustible al ser inyectado en una c mara o prec mara en el caso de inyecci n indirecta de combusti n que contiene aire a una temperatura superior a la temperatura de autocombusti n sin necesidad de chispa La temperatura que inicia la combusti n procede de la elevaci n de la presi n que se produce en el segundo tiempo motor la compresi n El combustible se inyecta en la parte superior de la c mara de compresi n a gran presi n de forma que se atomiza y se mezcla con el aire a alta temperatura y presi n Como resultado la mezcla se quema muy r pidamente Esta combusti n ocasiona que el gas contenido en la c mara se expanda impulsando el pist n hacia abajo La biela transmite este movimiento al cig e al al que hace girar transformando el movimiento lineal del pist n en un movimiento de rotaci n 1 La producci n de energ a mediante el vapor aire 6 gas Editorial Revert Mexicana 1976 P ginas 415 a 416 11 Figura 8 Ciclo
51. la parte superior de los cilindros capta la temperatura de combusti n y env a la se al al m dulo de control La presi n del aceite de lubricaci n en el interior del motor es detectada por un sensor manom trico que env a la correspondiente se al al m dulo de control al igual que las de los otros sensores La temperatura del motor es medida a trav s de una termistancia emplazada en el bloque motor algunas veces en contacto con el l quido de refrigeraci n si el 13 motor es enfriado por agua Todas las se ales de los diferentes sensores son enviadas al m dulo de control para monitoreo de sus funciones 2 3 Protecci n y monitoreo del motor Diesel Los siguientes elementos el ctricos b sicos son empleados para permitir el funcionamiento protecci n y monitoreo del motor diesel Bomba de inyecci n En muchos casos es accionada mec nicamente y solamente necesita de una electrov lvula que abre y cierra el paso de combustible Se mantiene accionada mientras el motor esta en operaci n Al cerrarse el motor se apaga Tambi n hay otros tipos de bombas de inyecci n accionadas electr nicamente con un m dulo de control interno a la bomba de inyecci n En este tipo de bombas de inyecci n nicamente necesita ser alimentada el ctricamente por el m dulo de control Sensores de temperatura Monitorean la temperatura del block del motor temperatura de los cilindros y la temperatura de l quido refrigerante Pueden ser
52. lgunos sitios de telecomunicaciones o aplicaciones especiales utilizan dos motogeneradores para asegurar el suministro de energ a a las cargas En la figura 6 se muestra un diagrama unifilar t pico para estos sistemas Los sistemas duales son utilizados en los nodos de mayor importancia en los sistemas de telecomunicaciones Figura 6 Arreglo de un sistema dual de corriente alterna RED COMERCIAL MOTOGENERADOR No 1 MOTOGENERADOR No 2 WIJJY TRANSFORMADOR DE e YYY USO EXCLUSIVO gt 2 o Ny TRANSFERENCIA AUTOMAT CA i T TABLERO DE CARGAS PRIVILEGIADAS f OPS CARGAS NO CRIT CAS TABLERO DE CARGAS CR TICAS _ Funcionamiento Manualmente se selecciona cual de los dos Motogeneradores va a permanecer seleccionado como principal Supongamos que en la figura 2 se selecciona el motogenerador 1 como principal Al haber un corte de red comercial el sistema autom ticamente detecta que no hay red comercial arranca el motogenerador 1 Seleccionado como principal y al haber arrancado conmuta la carga de la posici n N a la posici n E La carga se mantiene alimentada con el motogenerador 1 mientras no retorne la red comercial Mientras la carga es alimentada por el motogenerador 1 existe el riesgo que el motogenerador 1 falle por cualquier raz n Si esto llega a ocurrir el sistema detecta la falla y autom ticamente arranca el m
53. los l mites permisibles para carga Monitoreo y medici n de corriente de carga Cuando el motor Diesel esta en operaci n el generador estar aportando corriente a la carga Una muestra de esta corriente se env a al m dulo de control para su monitoreo y evitar que se pueda sobrecargar el generador Monitoreo y medici n de voltaje de la red comercial Algunos m dulos de control vienen equipados con la funci n de monitoreo de la red comercial De acuerdo a los par metros configurados pueden ejercer funciones de conmutar la carga entre la red comercial o el generador de emergencia 3 2 4 Salidas Las salidas m s importantes en los m dulos de control son las siguientes Salida para bomba de inyecci n Generalmente es una salida con voltaje DC de 12 6 24 voltios para alimentar la bomba de inyecci n permanece activa mientras el motor est en operaci n Salida para el motor de arranque Es la alimentaci n de un peque o motor el ctrico para el arranque del motor Diesel Puede ser de 12 24 voltios DC ste nicamente funciona en el per odo de arranque y una vez alcanzado el 60 de la velocidad nominal se desconecta autom ticamente 31 Salidas programables Son salidas de uso general que pueden ser contactos secos de rel s o salidas de 12 voltios DC que pueden ser configuradas por el usuario de diferentes formas 3 3 Sensores utilizados en m dulos de control Para que un m dulo de control pue
54. m gt Z ETA wE N on e l ENTRADAS COM gt D W a I TA2 CORRIENTE ALARMA GLOBAL NO E J NC ES A mM E mm LTA3 on wm a PARADA EMERGENCIA s 2 So mb ARRANQUE REMOTO 9 SOBRECARGA GENERADOR 9 da CONTATOR RED a CONTACTOR GENERADOR ____ gt LIBERO LIBERO 4 gt LIBERO gt LIBERO TEMPERATURA MOTOR 2 PRESION ACEITE NIVEL COMBUSTIBLE TEMPERATURA MOTOR ANALOGICO PRESIONE ACEITE ANALOGICO NIVEL COMBUSTIBLE ANALOGICO MASA ANALOGICA MOTOR 2696S 6 7 6LE6 p08 3 1 B4Ne 90Uda1 O NPOW jap SeUuo xeUOd ap eWeIBeIG sz enD 4 AN LISIS DE CASOS PR CTICOS DESARROLLADOS Siendo uno de los principales objetivos de este trabajo la comprensi n del funcionamiento de los m dulos de control y cada uno de sus dispositivos interconectados se han desarrollado varios casos pr cticos los cuales se exponen a continuaci n 4 1 El grupo electr geno enfriado por aire Antecedentes Uno de los grupos electr genos mas utilizados es enfriado por aire El caso m s com n es el grupo electr geno marca Armstrong Inicialmente este grupo electr geno ven a de la f brica equipado con un m dulo de control Murphy AS730S Con el paso de los a os y el desarrollo de la tecnolog a este modelo fue discontinuado por el fabricante y muchos de los grupos electr genos quedaron fuera de operaci n por falta de repuestos cuando se da aba el m dulo de contr
55. n embargo tambi n son de gran importancia las aplicaciones hospitalarias control y automatizaci n industrial y muchos sectores m s Aunque en este trabajo se hace nfasis a los sistemas redundantes de corriente alterna para telecomunicaciones tambi n los conceptos pueden aplicarse en otras reas en las que se requiera energ a sin interrupciones Los principales sistemas redundantes de energ a son los siguientes 1 1 1 Sistemas basados en UPS Fuentes ininterrumpidas de alimentaci n uninterruptible power supply en ingl s Estos sistemas est n basados en un rectificador un inversor y un banco de bater as En la figura 1 el rectificador cambia la corriente alterna de entrada en corriente directa y se mantiene un flujo de energ a hacia el banco de bater as y hacia el inversor El inversor a su vez cambia la corriente directa en corriente alterna para alimentar la carga Cuando el flujo de corriente alterna de la entrada se interrumpe las bater as comienzan su ciclo de descarga alimentando el inversor y este a la carga El tiempo de respaldo depende de la capacidad de carga de las bater as y de la corriente de carga oscila entre uno y treinta minutos Figura 1 Esquema interno de un UPS DC RECTIFICADOR INVERSOR BATER AS 1 1 2 Sistemas basados en inversores Son sistemas alimentados por corriente directa generalmente de de 48 voltios En la figura 2 la energ a fluye de una planta de corrient
56. nby North Yorkshire YO14 OPH ENGLAND 77
57. nes desde 1998 Todas las compa as de este sector han venido instalando celdas de telefon a celular nodos de acceso a datos centrales de telefon a fija y estaciones repetidoras Actualmente existen en todo el pa s m s de cinco mil sitios en operaci n Debido a que en muchos lugares en el interior del pa s la energ a el ctrica es muy inestable y que cada d a las aplicaciones son m s cr ticas es indispensable que cada sitio de telecomunicaciones cuente con sistemas el ctricos redundantes provistos de dos o m s fuentes de energ a el ctrica que nos aseguren un suministro ininterrumpido En la mayor a de los casos la energ a el ctrica que alimenta un sitio de telecomunicaciones es proporcionada por cualquier empresa el ctrica Sin embargo durante un corte de energ a el ctrica ya sea programado por mantenimiento por fallas en la red o cualquier perturbaci n en las l neas de distribuci n se hace necesario que un sistema autom tico realice las maniobras de arranque y transferencia de carga hacia un grupo electr geno el cual es operado por un motor diesel que mueve un generador el ctrico y de esta forma tener energ a de respaldo Cuando se normaliza la red comercial es necesario que el sistema autom ticamente transfiera la carga hacia la red comercial y apague el grupo electr geno Para aplicaciones m s cr ticas se han desarrollado sistemas de respaldo que cuentan con dos grupos electr genos accionados por tra
58. nsferencias duales De esta forma si un grupo falla el otro pueda operar autom ticamente Estos sistemas son m s complejos pero ofrecen un doble respaldo de energ a XVII Se hace nfasis en los grupos electr genos los cuales est n formados por un motor diesel un generador de corriente alterna y un m dulo de control ya que son estos ltimos el tema central de este trabajo sin embargo existen otros tipos de sistemas el ctricos de respaldo como lo son las plantas el ctricas de corriente directa que tienen rectificadores y bancos de bater as los sistemas de respaldo e licos los sistemas solares y otros que se analizan brevemente en el primer cap tulo XVIII ANTECEDENTES Origen de los casos Guatemala es uno de los pa ses que cuenta con regiones muy propensas a descargas electroatmosf ricas La mayor parte de los departamentos ubicados en la costa del pacifico tienen ndices de m s de 150 d as de tormentas al a o en comparaci n con otros pa ses que tienen menos de 100 d as de tormenta promedio al a o La mayor a de estaciones de telecomunicaciones se encuentran en las partes m s altas de las monta as y esto hace que los rayos provoquen da os frecuentes a los equipos Uno de los equipos m s importantes en materia de energ a el ctrica es el m dulo de control Un peque o dispositivo que monitorea la energ a comercial efect a las maniobras de arranque y paro de un grupo electr geno y trasfiere carga a un
59. nto de medici n que mide la tensi n voltaje en un componente El instrumento se coloca en paralelo con el elemento al que hay que medir su tensi n Medida de potencia 1 Watt 1 julio segundo xI XII RESUMEN El trabajo de tesis de graduaci n M dulos de control utilizados en motogeneradores de emergencia surge como un proyecto de soluci n a una de las fallas m s frecuentes encontradas en estaciones de telecomunicaciones en una de las empresas m s grandes en este sector en Guatemala Con m s de 1000 sitios en operaci n se ten a un alto porcentaje de fallas en el suministro el ctrico a dispositivos de transmisi n y conmutaci n Al hacer un an lisis detallado de las fallas se encontr que la mayor a se relacionaban directamente con los m dulos de control de los grupos electr genos los cuales se da aban por tormentas el ctricas o fallaban por da os en los dispositivos perif ricos que interact an con ellos Tambi n se encontr en el proceso que la mayor a de t cnicos e ingenieros ten an poca o ninguna experiencia en la configuraci n y operaci n de los m dulos de control Esto hacia a n m s grande el problema ya que normalmente lo com n era atribuir las fallas a los m dulos de control La acci n normal en estos casos seria la sustituci n del m dulo de control Sin embargo otro problema encontrado fue que muchos de los m dulos de control ya se encontraban discontinuados por el fabricante
60. ntrolador l gico programable El desarrollo de los PLC comenz en 1968 en la General Motors Cuando se requer an cambios en las especificaciones o l neas de producci n los ingenieros invertian semanas o meses cambiando sistemas de control basados en rel s Dado que ya estaba en desarrollo la tecnolog a basada en computadoras General Motors decidi desarrollar un sistema de control basado en componentes de estado s lido que permitiera hacer cambio con mucha flexibilidad a trav s de un software que t cnicos e ingenieros pudieran utilizar Adem s necesitaban dispositivos resistentes a la humedad contaminaci n ruido el ctrico vibraci n y temperaturas extremas propias de un ambiente industrial Fue as como el primer PLC se instal en 1969 y represent un gran ahorro de tiempo materiales y mano de obra en las cadenas de ensamblaje de veh culos Para la d cada de los 70 y 80 el uso del PLC se extendi en todas las industrias hasta llegar a nuestros d as Los PLC son dispositivos de control industrial que aparte de una fuente de alimentaci n nicamente requieren entradas y salidas A trav s de un software especializado se le dan instrucciones para obtener respuestas ante diferentes tipos de entradas Las entradas pueden ser se ales provenientes de interruptores botones pulsadores paros de emergencia interruptores de l mite Micro Mentor Descripci n y aplicaci n de los microcontroladores programables Allen Bradle
61. o electr geno arranca y toma el soporte de las cargas Todo esto es autom tico y no requiere intervenci n de personal en el sitio Antecedentes El grupo electr geno de la figura 28 est conformado por motor y generador con una tecnolog a de hace m s de 20 a os Aunque el grupo electr geno se encuentra en muy buenas condiciones el sistema de transferencias duales que se muestra en la figura 32 tuvo una vida m xima de 10 a os y sus componentes electr nicos fueron r pidamente discontinuados Con ello el grupo electr geno completo quedo fuera de servicio afectando seriamente las operaciones de la estaci n repetidora La decisi n importante que se tom fue la de dise ar transferencias duales con el uso de m dulos de control como los analizados en el cap tulo 3 Las transferencias duales se dise aron a partir de transferencias sencillas desprovistas de m dulo de control De esta forma se integraron dos m dulos de control para el monitoreo de ambos grupos electr genos y de ambas transferencias 55 Figura 32 Grupo electr geno dual Dos sistemas de control fueron puestos a prueba implementados y satisfactoriamente puestos en operaci n El primero fue un sistema dual con la utilizaci n de dos m dulos de control marca Murphy AS731 como el que se muestra en la figura 34 Una vez desarrollado este sistema se implement 56 tambi n el sistema de transferencias duales con la utilizaci n de m dulos de contr
62. o con los preceptos que establece la ley de la Universidad de San Carlos de Guatemala presento a su consideraci n mi trabajo de graduaci n titulado M DULOS DE CONTROL UTILIZADOS EN MOTOGENERADORES DE EMERGENCIA tema que me fuera asignado por la direcci n de la Escuela de Ingenier a Mec nica El ctrica en mayo de 2009 Maynor Nicolas S nchez Godinez Guatemala 05 de Octubre de 2009 Ingeniero Mario Renato Escobedo Mart nez Director de Escuela de Ingenier a Mec nica El ctrica Facultad de Ingenier a Universidad de San Carlos de Guatemala Presente Estimado ingeniero Escobedo A trav s de la presente me dirijo a usted para informarle que proced a la revisi n del trabajo de graduaci n de Ingenier a Mec nica El ctrica titulado M DULOS DE CONTROL UTILIZADOS EN MOTOGENERADORES DE EMERGENCIA realizado por el estudiante Maynor Nicolas S nchez God nez identificado con carn universitario No 8615626 El trabajo final fue revisado en su totalidad y cumple con los objetivos y requisitos necesarios para un trabajo de graduaci n por lo que en calidad de asesor doy dictamen de aprobaci n para que pueda ser presentado en su examen general p blico previo a optar al t tulo de Ingeniero Mec nico Electricista en el grado de licenciado Sin otro particular me es grato suscribirme de usted atentamente Manuel A P into Mal ldonado STA BRU ELECTRICA EE No 4472 UNIVERSIDAD DE S
63. o de alta escala de integraci n Dispositivo mec nico utilizado para convertir energ a qu mica de una explosi n de combustible diesel en energ a mec nica de rotaci n en un eje El motor el ctrico permite la transformaci n de energ a el ctrica en energ a mec nica esto se logra mediante la rotaci n de un campo magn tico alrededor de una espira o bobinado que toma diferentes formas Unidad de medici n de la resistencia el ctrica representada por la letra griega Q Instrumento que mide la resistencia Este instrumento hace circular una corriente por la resistencia y mide el voltaje a trav s de ella obteniendo su valor La velocidad con la que se consume o suministra energ a de un sistema Potencia Energ a tiempo La unidad de medici n de la potencia es el Watt o Vatio W Circuito que convierte la corriente Alterna C A en corriente continua C C IX Regulador Regulador de tensi n Relaci n de vueltas Resistencia Retentividad Rizado Sobrecarga Software Tierra Es una medida de la calidad de la se al en C C entregada por un regulador ante variaciones de la carga Se mide como la variaci n en la tensi n de salida en condiciones extremas de carga carga m xima y carga nula Circuito dise ado para mantener una tensi n constante independientemente del valor de la carga Cociente entre el n mero de espiras entre el primario y el secundario de un tran
64. o del generador por sobre frecuencia dado que a La velocidad del generador se monitorea por medio de un sensor magn tico y b La velocidad medida esta por debajo del nivel de disparo por sobre velocidad La condici n Ignore es utilizada t picamente Over Hz shudown _ cuando hay exceso de ruido por alta frecuencia en la se al de AC A E or NO habilita y deshabilita el monitoreo de velocidad por medio de Mag pick up NO un sensor magn tico MPuteem eo rr MPU teeth dientes del volante 68 100 a 1500 RPM Establece la frecuencia para liberar el intento de arranque cuando la velocidad es monitoreada por medio de un sensor Crank cut magn tico ime jw dl Undr speed 1350 velocidad es monitoreada por medio de un sensor mag n tico Liles e a 5400 RPM Establece el nivel de disparo por sobre velocidad Over speed 1650 cuando la velocidad es monitoreada por medio de un sensor magn tico ea Ale a 25 Establece un porcentaje adicional de disparo por sobre O S Override 0 velocidad durante el tiempo de arranque Establece la respuesta del generador a una condici n de U F RPM RELEASE Velocidad frecuencia Release El m dulo autostart bota la carga y despliega en la pantalla UNDER SPEED FREQI Baja velocidad o frecuencia pero permite al generador seguir operando sin carga El m dulo autostart intentar reconectar la carga cuando la velocidad o frecuencia se encuentren dentro de los l mites establecidos Shutdown El m dulo aut
65. ol En las figura 26 y 27 se muestra un grupo electr geno equipado con un Murphy AS730S Sustituci n del m dulo AS730S por el m dulo AS731 En la primera fase del proyecto se decidi sustituir el Murphy AS730S por un Murphy AS731 sin embargo no eran 100 compatibles ya que los bornes de conexi n eran diferentes por lo cual se siguieron las siguientes etapas para la sustituci n 1 Revisi n de conexiones del m dulo de control AS730S para conocer los dispositivos interconectados las entradas y las salidas 47 2 An lisis de conexiones del m dulo de control AS731 y su equivalencia con el modelo anterior 3 Retirar el modelo AS730S del grupo electr geno e instalaci n del nuevo modelo Esto se muestra en las figuras 28 4 Conectar uno a uno todos los bornes entradas y salidas del m dulo de control AS731 5 Realizar la programaci n de m dulo de control Murphy AS731 En el Anexo 1 se encuentra la lista completa de la programaci n realizada 6 Realizar las pruebas correspondientes para verificaci n de funcionamiento de todos los par metros configurados en el equipo las protecciones del generador y las protecciones del motor Diesel 7 Habiendo tenido xito en las pruebas se procedi a implementar el proyecto en todos los grupos electr genos que presentaran fallas que estuvieran fuera de operaci n Figura 26 Grupo electr geno con m dulo de control Murphy AS730S 48 Figura 27 Vista del m
66. ol Deep Sea Electronics 720 el cual se muestra en la figura 35 Figura 34 Transferencia dual utilizando m dulos de control Murphy AS731 57 Figura 35 Transferencia dual utilizando m dulos de control Deep Sea Electronics 720 58 1 CONCLUSIONES Los costos los tiempos de importaci n la desactualizaci n tecnol gica y las aplicaciones cada vez m s importantes fueron la presi n que llev a que hiciera un an lisis y comparaci n entre diferentes m dulos de control Cuando se tiene un grupo electr geno sin m dulo de control se pone en riesgo la operaci n de estaciones de comunicaciones Despu s de un profundo an lisis decenas de pruebas de campo y de laboratorio se pudo establecer con claridad la correspondencia el ctrica entre cada m dulo de control sin importar la marca y se han venido reemplazando los equipos con tecnolog a antigua por m dulos de control con tecnolog a reciente m s barata y de f cil adquisici n 2 Todos los grupos electr genos para aplicaciones de emergencia como los descritos en estos cap tulos tienen los mismos controles el ctricos b sicos Algunos tienen m s protecciones que otros pero cualquiera que sea la marca puede ser analizado el ctricamente y utilizar cualquier tipo de m dulo de control Lo importante en el an lisis es estar seguro de proteger el motor diesel y el generador tanto como sus propias protecciones lo permitan Las marcas seleccionadas para an lis
67. ores diesel pero la mayor a tiene caracter sticas comunes que responden a las necesidades comunes de operaci n monitoreo y control de cada grupo electr geno Los par metros de control m s comunes entre cada m dulo son las siguientes 3 2 1 Voltaje de operaci n Los m dulos se alimentan de corriente directa DC entre 8 y 35 voltios generalmente no de requiere configuraci n de voltaje de alimentaci n ya autom ticamente detecta si es 12 6 24 voltios DC 3 2 2 Entradas digitales Los m dulos de control poseen varias entradas digitales para configuraci n de alarmas provenientes de Interruptores de paro de emergencia Se utilizan para apagar completamente el sistema en caso de una falla que ponga en riesgo la seguridad del personal o del equipo Pueden ser interruptores normalmente abiertos o normalmente cerrados en la mayor a de m dulos de control pueden ser configurables desde el programa Sensores digitales de alta temperatura en el block de los cilindros Detectan una elevaci n de la temperatura en el block del motor Env an 28 una se al al m dulo de control para paro del motor Diesel por elevaci n de la temperatura La temperatura del block puede variar de acuerdo al tipo de motor y oscila entre 90 y 115 grados cent grados Hay sensores de alarma de pre alarma y de paro Sensores digitales de alta temperatura de refrigerante Generalmente est n instalados en el radiador del motor y env an
68. ostart inmediatamente bota la carga y apaga el generador desplegando en la pantalla UNDER SPEED FREC Baja frecuencia o velocidad en el generador Este ajuste afecta el funcionamiento del generador cuando se encuentra en modo manual ya que el m dulo autostart intentar conectar o no la Load in MAN NO carga si se produce una falla de red comercial o YES El m dulo autostart activa el contactor de salida si el generador se encuentra trabajando dentro de los par metros normales NO El contactor de salida nunca operar en modo manual Permite que el arranque remoto pin 18 sea activado con un contacto positivo normalmente cerrado o normalmente abierto OP Abierto CL Remote Start OP VE Cerrado Establece el estado Activo de la entrada programable 3 Esta entrada puede ajustarse para un contacto remoto el cual se abre 6 se cierra estado activo el contacto debera cablearse desde la entrada al Input 3 close VE _ negativo de la bater a Establece la acci n que el m dulo autostart ejecutar cuando la entrada not 3 sea activada Not used se selecciona cuando la entrada no se used utiliza y puede dejarse como un circuito abierto Se utiliza con el contacto remoto de un sensor de falla para el apagado del generador Una entrada activa emitir la alarma nicamente si el generador se encuentra operando y el tiempo de ignorar la falla ha concluido T picamente se utiliza para una falla por bajo voltaje
69. otogenerador 2 y conmuta la carga de la posici n 1 a la posici n 2 Cuando se restablece la red comercial el sistema conmuta la carga de la posici n E la posici n N mantiene el motogenerador 2 operando sin carga durante algunos minutos y despu s lo apaga Todo este proceso lo realiza el sistema de control autom ticamente sin la intervenci n de un operador 2 MARCO TE RICO Para una mejor compresi n del funcionamiento y operaci n de los m dulos de control es necesario analizar el funcionamiento de cada uno de los equipos que conforman un sistema redundante de corriente alterna Los equipos que conforman un sistema redundante de corriente alterna son M dulo de control Motor Diesel Generador de corriente alterna Interruptores de transferencia autom ticos 2 1 Funcionamiento b sico del m dulo de control Un m dulo de control es un equipo electr nico basado en dispositivos de estado s lido y que permiten interactuar con un generador de corriente alterna un motor diesel y un interruptor de transferencia autom tico Todos los m dulos de control requieren de una alimentaci n de corriente directa generalmente la bater a del grupo electr geno En las entradas y salidas que interact an con el grupo electr geno para su protecci n y monitoreo En el cap tulo 3 se hace un an lisis m s amplio del funcionamiento de los m dulos de control La figura 7 muestra un esquema de un m dulo de control Figura
70. pal abierto ver salidas programables mas abajo para mayores Mains Fail detalles 1 30 sec Versi n 1 02 para arriba nicamente Este temporizador solamente opera cuando ambas salidas contactor principal y contactor de generador est n programadas Este temporizador establece un m nimo de tiempo neutro entre la desactivaci n de un contactor y la Contactor activaci n del otro como requerimiento de ciertas cargas por ejemplo motores 66 PA o Hours Run On modulo autostart E red Establece un aviso de falla de carga charge fail cuando se mide atravez CF Not used _ del pin 2 Charge Alt El aviso de falla de carga aparecer nicamente si la m quina esta trabajando y el tiempo de ignorar la falla ha transcurrido Mains Charge El aviso de falla de carga aparecer con la m quina trabajando 6 en modo apagado pero no aparecer durante una secuencia de arranque A e 0 30VDC El autostart da una alerta de low battery volts bajo voltaje Battery LO 10V de bater a si la fuente de DC cae debajo de este voltaje A eee 2 35 VDC El autostart da una alerta de high battery volts voltaje de Battery HI 32V bater a alto si la fuente DC sube arriba de este voltaje 1 26 VDC Versi n 1 02 para arriba nicamente Si el voltaje DC de la bater a cae debajo de este nivel y el MG esta en modo autom tico el m dulo autostart intentar un arranque de recarga para arrancar y operar el generador para
71. ricidad Electr nica Fusible Generador El ctrico Hertz Kilohertz Kilowatt Cantidad de carga que circula por un conductor por unidad de tiempo Es la corriente en la que el flujo de electrones est constantemente cambiando de direcci n La raz n a la que ocurre el cambio se mide en ciclos por segundo y se denomina Hertz Es la corriente el ctrica en la que los electrones fluyen en una sola direcci n Un sistema en que los caracteres o c digos son utilizados para representar n meros o cantidades f sicas en forma discretos Solamente poseen dos estados Propiedad de los electrones y protones expresada num ricamente como carga en coulombios Campo de la tecnolog a que trata sobre aparatos electr nicos Dispositivo de protecci n que abre el circuito cuando hay un consumo de corriente mayor al esperado Dispositivo electromec nico utilizado para convertir energ a mec nica en energ a el ctrica por medio de la inducci n electromagn tica Unidad de medida de la frecuencia equivalente a 1 segundo Khz mil Hertz 1 Khz 1000 Hz Unidad de frecuencia KW mil watts 1 KW 1000 vatios VIII LED LCD Microprocesador Motor Diesel Motor El ctrico Ohmio hmetro Potencia Rectificador Light Emitting Diode Diodo emisor de Luz Liquid Crystal Display Pantalla de cristal l quido Unidad de control de proceso ALU y sistema de control en forma de circuit
72. s de un motor Diesel de cuatro tiempos Admisi n Compresi n Combusti n Escape En la Figura 9 se muestra la diferencia en la ignici n de los motores Diesel y Gasolina Figura 9 Comparaci n entre sistemas de ignici n INYECTOR BUJ A MOTOR DIESEL MOTOR DE GASOLINA 12 Para realizar la combusti n es necesario inyectar una determinada cantidad de combustible finamente pulverizado en la c mara de combusti n en la cual se encuentra el aire comprimido y caliente Dicha misi n est encomendada a los inyectores que reciben el combustible de la bomba de inyecci n El combustible debe ser inyectado en la c mara de combusti n en forma bien definida pues el correcto funcionamiento de un motor Diesel depende en gran parte de una inyecci n correcta Los tipos de bomba de inyecci n empleados se dividen en dos grupos Bombas de elementos en linea Bombas rotativas Cualquiera que sea el tipo de bomba de inyecci n es necesario controlar el paso de combustible hacia los inyectores Esto se puede hacer mediante una electrov lvula controlada el ctricamente mediante el m dulo de control del grupo motor generador La inyecci n electr nica Diesel puede ser dividida en tres bloques los sensores la unidad de mando y control y los elementos actuadores Los sensores registran las condiciones operativas del motor y transforman diversas magnitudes f sicas en se ales el ctricas Un sensor integrado directamente en
73. sformador Np Ns Vp Vs Es la medida de cuanto se opone un circuito al paso de la corriente el ctrica a trav s de l Cantidad de magnetizaci n que permanece en un material ferromagn tico al quitarle el campo magn tico Onda en corriente alterna de baja amplitud superpuesta sobre una se al rectificada Es la condici n en que la carga pide m s corriente que la que puede suministrar la fuente de alimentaci n Si el circuito no tiene protecci n contra sobrecargas se puede da ar Programa Sistema Operativo Comprende a toda la conexi n met lica directa sin fusibles ni protecci n alguna de secci n suficiente entre Vatio Voltio Voltimetro Watt determinados elementos o partes de una instalaci n y un electrodo o grupo de electrodos enterrados en el suelo con el objeto de conseguir que en el conjunto de instalaciones o existan diferencias potenciales peligrosas y que al mismo tiempo permita el paso a tierra de las corrientes de falla o la de descargas de origen atmosf rico Medida de potencia 1 Vatio 1 julio segundo Es la unidad de fuerza que impulsa a las cargas el ctricas a que puedan moverse a trav s de un conductor Su nombre voltio es en honor al f sico italiano Alejandro Volta quien descubri que las reacciones qu micas originadas en dos placas de zinc y cobre sumergidas en cido sulf rico originaban una fuerza suficiente para producir cargas el ctricas Instrume
74. si o 6 6 9 bar Si la presi n de aceite cae debajo de este valor el m dulo autostart mostrar en pantalla low oil pressure baja presi n LOP warn 18 psi de aceite permitir al motor seguir operando versi n 1 03 para arriba nicamente Si la impedancia del sensor esta fuera de los limites est ndares mal configurado aparecer en pantalla en mensaje sender fail falla de sensor Si se selecciona el modo off Sender fail on se deshabilita la opci n de falla de sensor A HET swch Establece la entrada para temperatura del motor pin 13 puede utilizarse HET sensor_ cls VE un sensor resistivo 6 un switch de falla Dos opciones son permitidas al utilizar un switch de falla Switch abierto cuando aparece la falla switch cerrado cuando aparece la falla El switch deber cablearse entre el pin 13 y el pin 14 El pin 14 es el mismo negativo de la bater a Una entrada activa origina el apagado inmediato Cuatro opciones de sensor de temperatura son permitidas Murphy Datcon VDO y BMI El m dulo autostart permite la medici n y despliega lean pantalla las lecturas de temperatura as como sus pre alarmas avisos 6 un apagado del motor Deber n utilizarse sensores de dos cables conectados entre el pin 13 y el pin 14 El pin 14 debe estar a tierra C o F Esta y las siguientes dos opciones aparecen en pantalla cuando se ha seleccionado un sensor resistivo En esta opci n se selecciona las unidades de cel
75. y Company 1995 Rockwell International P ginas 8 a 20 25 etc Las salidas pueden ser alimentaciones para rel s luces de se alizaci n y cualquier dispositivo que necesite ser alimentado el ctricamente En un principio los gerentes de manufactura e ingenieros invirtieron una gran cantidad de tiempo evaluando los beneficios de los PLC y el uso de estos dispositivos se extendi debido a seis razones importantes 1 Confiabilidad No se requiere de una gran cantidad de cables para dispositivos de control interconectados nicamente conectar entradas y salidas 2 Flexibilidad Las modificaciones de funcionamiento pueden hacerse nicamente modificando los programas 3 Funciones avanzadas Los PLC pueden realizar funciones especializadas en diferentes reas industriales 4 Velocidad Los PLC est n basados en microprocesadores que operan en mil simas de segundo 5 Diagn sticos Los usuarios muy f cilmente pueden localizar y diagnosticar problemas 6 Comunicaci n La mayor a de los PLC permiten la comunicaci n directa con una computadora con fines de control y operaci n Aunque las aplicaciones tradicionales de los PLC han sido en el mbito industrial debido a la caracter stica de tener funciones avanzadas r pidamente ganaron terreno en otras aplicaciones En la actualidad encontramos una gran cantidad de dispositivos basados en PLC para funciones de control en las reas de Medicina Automatizaci
76. y Industrial Estate North Yorkshire YO14 OPH England Manual 703 Instr pdf 2006 38 Figura 17 M dulo de control Deep Sea Electronics 703 Este m dulo de control requiere que el interruptor de transferencia autom tica tenga control independiente Las conexiones que se realizan son las siguientes Entradas 1 Negativo proveniente de la bater a de alimentaci n 2 Positivo 12 VDC proveniente de la bater a de alimentaci n 7 Se al proveniente del alternador del motor 8 Se al digital de baja presi n de aceite del motor 9 Se al digital de alta temperatura del motor 10 y 11 Entradas auxiliares de uso general 12 Se al proveniente del control del interruptor de transferencia autom tico 21 y 22 Se ales para monitorear el voltaje de salida del generador 39 Salidas 3 Salida de alimentaci n para el accionamiento de la bomba de inyecci n del motor 4 Salida de alimentaci n para el accionamiento del motor de arranque 5 y 6 Salidas auxiliares de uso general Figura 18 M dulo de control Deep Sea Electronics 703 L1 ALTERNATOR N CONTROLLER Supply Far control ler 1 2 o gt ssure switch Le Om y Eng ne ae swl tch 4 Remote start OII pre Starter Charge Fuel Battery motor alt Jar El te mm Battery negat
77. zando m dulos de control Murphy AS731 Transferencia dual utilizando m dulos de control Deep Sea Electronics 720 VI 43 44 45 46 48 49 50 52 54 54 56 56 57 58 Alternador Anal gico Amperio Bater a Generador E lico Campo Magn tico Corriente El ctrica GLOSARIO Generador de corriente alterna Un sistema en que las se ales son utilizadas para representar n meros o cantidades f sicas en forma cont nua Unidad de medida de la corriente el ctrica que debe su nombre al f sico franc s Andr Marie Ampere y representa el n mero de cargas coulomb por segundo que pasan por un punto de un material conductor 1 Amperio 1 coulomb segundo Elemento el ctrico capaz de producir voltaje de corriente directa Es aquel que se utiliza la fuerza del viento para mover el eje de los generadores el ctricos Por lo general puede producir desde 5 hasta 300 kwatts Distribuci n de la energ a magn tica en el espacio creado por un im n o por el flujo de una corriente Desplazamiento de electrones a trav s de un material conductor de los mismos y que son los que transportan la energ a el ctrica que hace que los motores l mparas etc por los que pasan funcionen Esto s lo ocurre si el circuito est cerrado y el conductor une el polo positivo del generador con el polo negativo del mismo VII Corriente Corriente Alterna Corriente Directa Digital Elect

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